Aula8-Transientes1

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Tópicos Especiais de Física Atômica e Molecular e Ótica
A interação de íons energéticos com a matéria: 
aspectos básicos e aplicações
Tempos de vida, mobilidade, defeitos:
medidas de transientes de voltagem, 
corrente e capacitânciacorrente e capacitância
(Parte 1)
Prof. Marcelo M. Sant’Anna
2009.2 - Aula 8
MotivaçãoMotivação
Algumas animações para introduzir o tempo
Transiente em uma junção p-n
http://www.cs.sbcc.cc.ca.us/~physics/flash/siliconsolarcell/pnjunction.swf
Outra animação sobre a junção pn
http://www.sunspotenergy.com/flash/solar_cell_e.swf
Mais uma célula solar (atenção para os buracos)
Outra animação sobre a junção pn
http://www.personal.psu.edu/users/i/r/irh1/SWF/Semiconductors.swf
Uma animação mais geral
http://pvcdrom.pveducation.org/SEMICON/Animations/pn-junction.swf
Tempo de vida dos portadoresTempo de vida dos portadores
Geração e recombinação
Mecanismos de recombinação
http://pvcdrom.pveducation.org/SEMICON/RECTYPE.HTMVejamos também:
Shockley-Read-Hall
Modelagem para um semicondutor tipo-p:
Recombinação dos elétrons (portadores minoritários)
A taxa de recombinação R expandida até termos cúbicos nas densidades
São densidades no equilíbrio
São excessos nas densidades de portadores
com
Na ausência de trapping: (lembrar ainda que )
Modelagem para um semicondutor tipo-p:
Recombinação dos elétrons (portadores minoritários)
Definimos o tempo de vida de recombinação
Modelagem para um semicondutor tipo-p:
Recombinação dos elétrons (portadores minoritários)
e
Modelagem para um semicondutor tipo-p:
Recombinação dos elétrons (portadores minoritários)
com
Modelagem para um semicondutor tipo-p:
Recombinação dos elétrons (portadores minoritários)
Modelagem para um semicondutor tipo-p:
Recombinação dos elétrons (portadores minoritários)
Simplificações para “low-level injection” e para “high-level injection”
(O nível de injeção é importante durante medidas de tempo de vida de portadores) 
Um exemplo
Tempo de vida de recombinação
• Um exemplo de técnica de medida elétrica: 
“Open-circuit voltage decay (OCVD)” 
Open-circuit voltage decay (OCVD)
∆np é o excesso de densidade de portadores de carga na região quase-neutra na 
borda da scr. Vj é a voltagem na junção. Vd ~ Vj é a voltagem no diodo
(uma medida de Vj(t) é uma medida da dependência temporal do excesso de ∆np) 
Open-circuit voltage decay (OCVD)