Trampa de nivel profundo

Las trampas de nivel profundo o defectos de nivel profundo son un tipo de defecto electrónico generalmente indeseable en los semiconductores . Son "profundos" en el sentido de que la energía requerida para extraer un electrón o un hueco de la trampa a la banda de valencia o de conducción es mucho mayor que la energía térmica característica kT , donde k es la constante de Boltzmann y T es la temperatura. ^{[ 1 ]} Las trampas profundas interfieren con tipos de dopaje más útiles al compensar el tipo de portador de carga dominante , aniquilando electrones libres o huecos de electrones según cuál sea más frecuente. También interfieren directamente con el funcionamiento de transistores , diodos emisores de luz y otros dispositivos electrónicos y optoelectrónicos, al ofrecer un estado intermedio dentro de la banda prohibida. Las trampas de nivel profundo acortan el tiempo de vida no radiativo de los portadores de carga y, a través del proceso Shockley-Read-Hall (SRH), facilitan la recombinación de portadores minoritarios , lo que tiene efectos adversos en el rendimiento del dispositivo semiconductor. Por lo tanto, las trampas de nivel profundo no son bien vistas en muchos dispositivos optoelectrónicos, ya que pueden provocar una baja eficiencia y un retraso considerable en la respuesta.

Entre los elementos químicos comunes que producen defectos profundos en el silicio se incluyen el hierro , el níquel , el cobre , el oro y la plata . En general, los metales de transición producen este efecto, mientras que los metales ligeros como el aluminio no.

Los estados superficiales y los defectos cristalográficos en la red cristalina también pueden actuar como trampas de nivel profundo.