Deep-Level-Falle - Deep-level trap
Deep-Level-Fallen oder Deep-Level-Defekte sind eine allgemein unerwünschte Art von elektronischen Defekten in Halbleitern . Sie sind "tief" in dem Sinne, dass die Energie, die erforderlich ist, um ein Elektron oder Loch aus der Falle in das Valenz- oder Leitungsband zu entfernen, viel größer ist als die charakteristische Wärmeenergie kT , wobei k die Boltzmann-Konstante und T die Temperatur ist. Tiefe Fallen stören nützlichere Dotierungsarten, indem sie den dominanten Ladungsträgertyp kompensieren und entweder freie Elektronen oder Elektronenlöcher vernichten, je nachdem, welche häufiger vorkommen. Sie stören auch direkt den Betrieb von Transistoren , Leuchtdioden und anderen elektronischen und optoelektronischen Geräten, indem sie einen Zwischenzustand innerhalb der Bandlücke bieten. Deep-Level-Fallen verkürzen die nicht strahlende Lebensdauer von Ladungsträgern und erleichtern durch den Shockley-Read-Hall-Prozess (SRH) die Rekombination von Minoritätsträgern , was sich nachteilig auf die Leistung der Halbleiterbauelemente auswirkt . Daher werden Deep-Level-Fallen in vielen optoelektronischen Geräten nicht geschätzt, da dies zu einer schlechten Effizienz und einer relativ großen Reaktionsverzögerung führen kann.
Übliche chemische Elemente , die tiefgreifende Defekte in Silizium verursachen, sind Eisen , Nickel , Kupfer , Gold und Silber . Im Allgemeinen erzeugen Übergangsmetalle diesen Effekt, während Leichtmetalle wie Aluminium dies nicht tun.
Oberflächenzustände und kristallographische Defekte im Kristallgitter können auch eine Rolle bei Fallen auf tiefer Ebene spielen.
