Diffusionslängden avser den typiska sträcka en fri elektron eller ett hål färdas innan den förenas med en annan elektron eller ett annat hål. Denna typiska sträcka som en bärvåg färdas, mellan generering och rekombination, kallas diffusionslängden. Kraftigt dopade halvledarmaterial har snabbare rekombinationshastigheter och följaktligen kortare diffusionslängder.
Högre diffusionslängder är en avgörande faktor att ta hänsyn till när det gäller halvledarmaterial eftersom de är ett tecken på material med förlängd livslängd. Det genomsnittliga avståndet en bärvåg kan färdas från sin genereringsplats tills den rekombinerar är minoritetsbärvågens diffusionslängd, vilket är den andra parametern som är relaterade till rekombinationshastigheten.
Hur påverkas diffusionslängden av insamlingssannolikheten?
Diffusionslängden och insamlingssannolikheten är nära sammankopplade. Rekombinationsprocessernas natur och intensitet i halvledaren har en betydande inverkan på minoritetsbärarens livslängd. SRH-rekombination är den dominerande rekombinationsprocessen för många varianter av kiselsolceller.
Antalet defekter i materialet avgör rekombinationshastigheten , så i takt med att dopningen av halvledaren ökar, ökar även antalet defekter i solcellen . SRH-omlagring kommer att ske oftare som ett resultat av dopningen.
Dessutom, allt eftersom dopningsnivåerna ökar, blir själva rekombinationsprocessen mer effektiv eftersom Auger-rekombination sker oftare i höggradigt dopade och energiserade material. Den påverkas avsevärt av tillverkningsproceduren som används för att skapa halvledarskivan såväl som av bearbetningen.
Läs också: Vad är en diffusionsugn?
Den genomsnittliga sträckan som en exciterad bärvåg tillryggalägger innan den rekombineras kallas diffusionslängden för en bärvågstyp i ett material. Den kan beräknas med följande formler:
L D =−D T
där "D" är diffusionsfaktorn och "T " är den exciterade bärarens livslängd.
