Generación de electrones portadores y tiempo de recombinación

Creo que puedes obtener un presupuesto como este.

Para un semiconductor sin división en los niveles cuasi-Fermi, los electrones y los huecos toman sus valores intrínsecos (densidad de portador)$n_0$y$p_0$($cm^{-3}$). Los portadores de carga están en equilibrio con los fotones térmicos absorbidos y emitidos dentro del material. Entonces, si calculamos la tasa de emisión de fotones térmicos, entonces sabemos la constante de tiempo durante cuánto tiempo durarán los portadores generados térmicamente antes de recombinarse (porque en el equilibrio, las tasas ascendentes y descendentes deben equilibrarse).

Supongamos una recombinación bimolecular perfecta, entonces la tasa de emisión térmica es,

$\frac{\partial n}{\partial t} = Bn_0p_0$,

dónde$B$es el coeficiente de recombinación bimolecular, para GaAs,$B=7\times10^{-10}$$cm^{6}s^{-1}$, y la densidad intrínseca de portadores es,$n_i=n_0=p_0=2\times10^{6}$$cm^{-3}$. Esto da una tasa de transición de 2800$s^{-1}$.

Esto parece un poco lento. Pero es correcto para las suposiciones, es decir, porque asumimos un semiconductor intrínseco no dopado (la densidad de portadores es muy baja).

Para obtener más información, recomiendo 'Light-Emitting Diodes by E. Fred Schubert', busque la ecuación de vanRoobroeck-Shockley.