低レベル注入

物理学と電子工学におけるp-n接合の低レベル注入条件とは、生成される少数キャリアの数が材料の多数キャリアに比べて少ない状態を指します。半導体の多数キャリア濃度は（比較的）変化しませんが、少数キャリア濃度は大幅に増加します。この状態では、少数キャリアの再結合率は線形です。^[1]

キャリア注入条件下では半導体に対して次の式が満たされる必要があります。

${\displaystyle n=\Delta n+n_{0},}$

ここで、は電子の数、は半導体に注入された過剰キャリア、は半導体内の電子の平衡濃度である。 ${\displaystyle n}$${\displaystyle \Delta n}$${\displaystyle n_{0}}$

電荷のバランスを保つために、注入される電子ごとに正孔も生成される必要があるため、次の関係も真である必要があります。

${\displaystyle \Delta n=\Delta p.}$

n 型半導体に関しては低レベル注入の仮定を行うことができ、これは次のように方程式に影響を与えます。

${\displaystyle \Delta n\ll N_{D}.}$

したがって、そして。 ${\displaystyle n=N_{D}}$${\displaystyle p=\Delta p+p_{0}}$

比較すると、高注入状態の半導体は、生成されるキャリアの数が材料の背景ドーピング密度に比べて大きいことを意味します。この状態では、少数キャリアの再結合率はキャリア数の2乗に比例します。^[2]