Generování a rekonstrukce párů elektronových děr

An Elektron je definován jako záporný náboj nebo zápornýatomová částice polarity. Elektrony jsou volné nebo připojené k jádru jakéhokoliv atomu. Existují v různých úrovních energie nebo energetickém pásmu jakékoliv atomové částice nebo atomu. Pohyb elektronů vytváří v polovodičovém materiálu elektrický proud. Náboj na elektronu se nazývá jednotkový elektrický náboj.

Když je energie dodávána do polovodiče, valenční elektron je zvednut na vyšší energetickou úroveň, odcházející elektron opouští volné místo ve valenčním pásmu. Toto volné místo je známo jako Otvor. Jinými slovy, můžeme definovat díru jako volné místo ve valenčním pásmu, protože zvedání elektronu z valenčního pásma do vodivého pásma se nazývá Hole.

Dvojice elektronových otvorů

Kdykoliv, nějaká vnější energie ve formětepelná energie je dodávána do polovodiče, valenční elektrony jsou zvednuty až k vodivému pásmu jeden po druhém, který zanechává volné místo ve valenčním pásmu zvaném Hole. Počet elektronů, které mají být zvedány z valenčního pásma do vodivého pásma, závisí na množství vnější energie dodané do polovodiče.

Pokud je k vedení veden pouze jeden elektronpásmo, pak se vytvoří jedna díra ve valenčním pásmu. Pokaždé, když je vytvořen pár elektron-díra. Volné místo vytvořené elektronem ve valenčním pásmu, známém jako díra, působí jako kladný náboj. Má silnou tendenci přitahovat elektrony z blízkých kovalentních vazeb.

Rekombinace elektronu a díry

Když je nějaká vnější energie dodávána do apolovodič, elektron valenčního pásma je zvednut do vodivostního pásma a stává se volným opuštěním za otvory ve valenčním pásmu. Oběžná dráha vodivostního pásma, ve kterém se pohybují volné elektrony, je větší než orbita valenčního pásma, ve kterém jsou otvory vytvořeny.

Jeden atom dráhy dráhy vodivosti můžeprotínají se s dráhou díry jiného atomu. Výsledkem tohoto průniku je, že elektron vodivosti proudí do díry. Toto spojení volného elektronu a díry se nazývá Rekombinace elektronu a díry. Když proběhne rekombinace, díra se nikam nepohne, prostě zmizí.

Tento procesu rekombinace probíhá kontinuálně v polovodičích avyplní každou díru. Přiváděná tepelná energie však vytváří nové díry zvedáním valenčních elektronů až do vodivostního pásu tvořícího pár elektronů. Vytváření párů elektron-díra a jejich rekombinace probíhá průběžně.

Průměrná doba mezi vytvořením amizení dvojice elektron-díra se nazývá Lifetime. Životnost se pohybuje od nanosekund do několika mikrosekund v závislosti na různých faktorech, jako je tvar, velikost, krystalová struktura polovodičového materiálu.