O comprimento de difusão é referido à distância típica que um elétron ou buraco não anexado percorre antes de se juntar a outro elétron ou buraco. Essa distância típica que um portador percorre, entre geração e recombinação, é conhecida como comprimento de difusão. Materiais semicondutores fortemente dopados têm taxas de recombinação mais rápidas e, consequentemente, comprimentos de difusão mais curtos.
Comprimentos de difusão mais altos são um fator crucial a ser levado em conta com materiais semicondutores porque são um sinal de materiais com vida útil estendida. A distância média que uma portadora pode percorrer de seu local de geração até que se recombine é o comprimento de difusão da portadora minoritária, que é o segundo parâmetro relacionado à taxa de recombinação.
Como o comprimento da difusão é afetado pela probabilidade de coleta?
O comprimento de difusão e a probabilidade de coleta estão intimamente ligados. A natureza e a intensidade dos processos de recombinação no semicondutor têm um impacto significativo na vida útil do portador minoritário. Recombinação SRH é o processo de recombinação predominante para muitas variedades de células solares de silício.
O número de defeitos no material determinará a taxa de recombinação, de modo que à medida que a dopagem do semicondutor aumenta, também aumenta o número de defeitos no solar célula. O rearranjo do SRH ocorrerá com mais frequência como resultado do doping.
Além disso, à medida que os níveis de dopagem aumentam, o próprio processo de recombinação torna-se mais eficaz porque a recombinação Auger ocorre com mais frequência em altamente dopado e energizado materiais. É significativamente influenciado pelo procedimento de fabricação usado para criar o wafer semicondutor, bem como pelo processamento.
Leia também: O que é um forno de difusão?
A distância média que um portador excitado percorrerá antes de se recombinar é conhecida como comprimento de difusão de um tipo de portador em um material. Pode ser calculado com as seguintes fórmulas:
LD=√DT
onde “D” é o fator de difusão e “T†é a vida útil do portador animado.
