M4 Generación-Recombinación

Tópico

Un nivel profundo dentro del bandgap de este material semiconductor, el mismo nivel profundo que ya establece otro modelo de este conjunto, media la recombinación SRH, de Shockley-Read-Hall, entre un electrón y un hueco de este material semiconductor: este mismo nivel profundo captura primero, según el orden en que se presenten, a uno de estos dos portadores de carga, y después captura al otro, permitiendo que ambos se recombinen entre sí a través de este nivel profundo en lugar de tener que hacerlo directamente a través de todo este bandgap completo. Que este material semiconductor presente una densidad mayor de estos niveles profundos hace que esta recombinación SRH ocurra, en consecuencia, con mayor frecuencia.

Esta misma recombinación SRH se combina, según una regla de Matthiessen, con la recombinación radiativa, en la que un electrón y un hueco se recombinan directamente entre bandas emitiendo un fotón, y con la recombinación Auger, en la que la energía liberada por esa misma recombinación entre un electrón y un hueco se transfiere en cambio a un tercer portador de carga en lugar de emitirse como fotón, para determinar juntas la vida media total de portadores minoritarios de este material semiconductor: esta regla de Matthiessen suma, entre sí, la tasa de recombinación que aporta cada uno de estos tres mecanismos por separado, de modo que el mecanismo más rápido de los tres, y no un promedio entre ellos, es el que termina dominando esta vida media total de portadores minoritarios. Que esta recombinación SRH, mediada por este nivel profundo, sea más rápida que esta recombinación radiativa y que esta recombinación Auger hace que esta vida media total de portadores minoritarios, en consecuencia, quede determinada principalmente por esta recombinación SRH.

Por eso este modelo, con estos tres mecanismos de recombinación y esta vida media total de portadores minoritarios con las que se abrió, hace que esta misma vida media total sea el parámetro crítico del que dependen dos modelos distintos de este conjunto, el que describe un dispositivo fotovoltaico y el que describe un LED o un láser semiconductor: cuanto más corta es esta vida media total de portadores minoritarios, menos tiempo sobrevive cada portador de carga minoritario antes de recombinarse, y menos eficiente resulta, en consecuencia, tanto ese dispositivo fotovoltaico como ese LED o ese láser semiconductor en aprovechar a ese mismo portador de carga minoritario antes de perderlo. Que la densidad de estos niveles profundos, la misma densidad de defectos que ya degrada, según la relación de Messenger-Spratt, esta vida media de portadores minoritarios cuando el daño por desplazamiento que describe otro modelo distinto de este conjunto introduce a esos mismos niveles profundos, aumente, hace que esta recombinación SRH domine, en consecuencia, todavía más sobre esta recombinación radiativa y sobre esta recombinación Auger dentro de esta vida media total de portadores minoritarios.

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