半导体非平衡载流子的直接复合受禁带宽度的影响如何？

这里要区分清楚两个问题：一是能带结构（直接带隙或者间接带隙），二是复合机理（直接复合或者间接复合）。GaAs是直接带隙半导体，复合机理主要是直接复合，则少数载流子寿命很短。直接复合的几率与禁带宽度有关，则禁带宽度越小的半导体，少数载流子寿命就越短。Si和Ge是间接带隙半导体，主要是依靠复合中心的间接复合机理，则寿命决定于复合中心的浓度和性质，与禁带宽度基本上无关。一般，间接复合的寿命都较长。所以，Si和Ge的载流子寿命比GaAs的长，虽然GaAs的禁带宽度较大。详见“http://blog.163.com/xmx028@126/”中的“纠正误解[1]——微电子概念”

我来回答一下，本人某电微电子科学与工程专业，有表述不当之处，望批评指正。影响半导体禁带宽度的因素主要有两种：温度与掺杂浓度。（以si、Ge、GaAs半导体为主）1、半导体禁带宽度具有负温度系数： 从原子到晶体，经过价键杂化（即：sp3杂化），一条原子能级一般对应多个能带。当温度升高时，晶体的原子间距增大，能带宽度虽然变窄，但禁带宽度却是减小的。（这里解释一下，虽然原子间距增大了，并且能带宽度变窄了，但是此时有多条能带，相对来说，禁带宽度是变小的）；2、掺杂浓度升高时，由于杂质能级的出现，可能导致禁带宽度变窄：其实这一点从本质来解释是不太好理解的，我这里举个例子，再给出我个人的一些理解，希望可以帮助你理解这一点。例：在BJT中，发射区高掺杂会导致禁带宽度变窄。我个人理解是，有了杂质能级的加入，导电性增强，就像把禁带宽度一分为二，原先的阻碍减少了一部分，相当于禁带宽度变窄了。（纯属个人理解）

---