Длина диффузии — это типичное расстояние, которое проходит несвязанный электрон или дырка, прежде чем соединиться с другим электроном или дыркой. Это типичное расстояние, которое проходит носитель заряда между генерацией и рекомбинацией, называется длиной диффузии. Сильно легированные полупроводниковые материалы имеют более высокие скорости рекомбинации и, следовательно, более короткие длины диффузии.
Более высокие длины диффузии являются решающим фактором, который следует учитывать в полупроводниковых материалах, поскольку они являются признаком материалов с увеличенным сроком службы. Среднее расстояние, которое носитель может пройти от места генерации до рекомбинации, называется длиной диффузии неосновных носителей, которая является вторым параметром, связанным со скоростью рекомбинации.
Как длина диффузии влияет на вероятность сбора?
Длина диффузии и вероятность сбора тесно связаны. Природа и интенсивность процессов рекомбинации в полупроводнике оказывают существенное влияние на время жизни неосновных носителей заряда. Рекомбинация Шокки-Рида-Холла является преобладающим процессом рекомбинации для многих типов кремниевых солнечных элементов.
Количество дефектов в материале определяет скорость рекомбинации , поэтому с увеличением легирования полупроводника будет увеличиваться и количество дефектов в солнечном элементе. В результате легирования перегруппировка Шокки-Рида-Холла будет происходить чаще.
Кроме того, с повышением уровня легирования сам процесс рекомбинации становится более эффективным, поскольку Оже-рекомбинация происходит чаще в сильно легированных и энергетически насыщенных материалах. На него существенно влияют используемая технология изготовления полупроводниковой пластины, а также технологический процесс.
Читайте также: Что такое диффузионная печь?
Среднее расстояние, которое проходит возбужденный носитель до рекомбинации, называется длиной диффузии типа носителя в материале. Ее можно рассчитать по следующим формулам:
L D =√D T
где «D» — коэффициент диффузии, а « T » — время жизни возбужденного носителя заряда.
