LFE8731

   载流子能级和陷阱能级

   非金属材料中,载流子浓度和迁移率情况非常复杂,上述的Dmde公式不再适用。研究非金属材料的导电性,必须考虑以下因素:

    非金属材料中本征载流子浓度很低,高导电性的非金属材料必须通过形成非本征载流子实现。因此,这些材料在导电时,通常存在空间电荷和接触电势。对于非本征载流子的获得,无机半导体主要通过掺杂方式,有机半导体主要通过电极注人或者掺杂。这些非本征载流子使材料中存在过剩电荷,导致了空间电荷的形成。材料内部的空间电荷分为移动和束缚两类,二者的浓度强烈依赖于温度和电场强度。移动电荷对电流和材料内部的电场分布都有贡献;而束缚电荷只影响材料的内部电场,对电流没有贡献。另外,在电荷注人的接触界面经常产生不确定的电势降。总之,由于空间电荷和接触电势的存在,使非金属材料的∴/曲线通常不是线性关系,欧姆定律也通常不能适用。

    与金属材料中分布在费米能级附近的、以能带模式输运的电子载流子不同,非金属材料中既有电子载流子,又有空穴载流子,它们分别分布在导带(最低空置轨道)能级或者价带(最高填充轨道)能级附近,如图2.”(b)~(c)所示。此外,这些非金属材料中还有可能存在陷阱能级(图2.72(d))。