2.7 열 생성 (Thermal Generation)

2.7.1 열 생성 (Thermal Generation) 

 

 > 생성(Generation)은 재결합(Recombination)과 반대되는 개념이다. 

 

 > 온도가 0이 아니면 전자-정공 쌍(EHP) 계속적으로 생성된다.

 

 > 이를 열 생성이라고 한다. 

 

 > 열 에너지로 인해 생성된 전자와 정공은 다시 재결합에 의해 소멸된다. 

 

 > 만약 n' = p' = 0 이면 열 생성과 재결합 비율은 같다. 

 (n', p'를 모른다면 이전 글 참고 https://debonair91.tistory.com/30)

 

> n' > 0 이면 과잉 캐리어가 많아지기 때문에 열 생성 비율보다는 재결합 비율이 더 존재한다. 

 

> n' <0 이면 과잉 캐리어가 적어져서 열 평형상태 농도 보다 전자의 수가 적어지기 때문에 재결합 비율보단 열 생선 비율이 더 높아진다.

 

> np = ni^2 일 때 열 생성의 비율은 재결합 비율과 같다. 

 

> np > ni^2 일 때 재결합 비율이 높다. 

 

> np < ni^2 일 때 열 생성 비율이 높다. 

 

 

2.7.1 Thermal Generation

 >  Generation is the opposite concept of recombination.

 > If the temperature is not at absolute zero, electron-hole pairs (EHP) are continually generated.

 > This phenomenon is referred to as thermal generation.

 

 > The electrons and holes generated due to thermal energy are annihilated through recombination.

 

 > If n' = p' = 0, the rate of thermal generation matches the rate of recombination.

 (n', p' for reference https://debonair91.tistory.com/30)

 

 > When n' > 0, the excess carriers lead to a higher rate of recombination compared to thermal generation.

 

 > Conversely, when n' < 0, the reduced excess carriers result in fewer electrons compared to the thermal equilibrium concentration. Thus, the rate of thermal generation exceeds the rate of recombination.

 

 > When np = ni^2, the rate of thermal generation is equivalent to the rate of recombination.

 

 > For np > ni^2, recombination dominates.

 

 > For np < ni^2, the rate of thermal generation prevails.

 

Reference 

-. Chenming Calvin Hu, Modern Semiconductor Devices for Integrated Circuits, PEARSON(2013)