单载流子器件中混合欧姆与空间电荷限制传导的解析描述

尽管空间电荷限制电流测量常用于表征相对本征、低迁移率半导体中的电荷输运，但目前难以用该方法表征轻掺杂或重掺杂半导体。通过结合描述欧姆传导与空间电荷限制传导的理论，我们推导出一种通用解析方法，可在半导体未掺杂、轻掺杂或重掺杂时，从单载流子器件的电流密度-电压曲线中提取载流子密度、导带边和漂移分量。所提出的模型覆盖整个电压范围，即低电压区与Mott-Gurney区。我们证明，在电流密度-电压曲线受到显著影响之前，器件掺杂程度存在一个上限；并且无论器件是否掺杂，为准确建模低电压区的漂移分量都必须考虑背景载流子密度。我们期望本文给出的最终解析表达式能直接有益于研究新型材料与器件中电荷输运的实验工作者。