有一面积很大的半导体薄片,厚度为w,以稳定光源均匀照射两面,设光只在表面层内产生电子空穴对,在消注入条件下,ΔP(0)= P1 ; ΔP(W)= P2 .问:片内非平衡载流子分布仅与时间有关,还
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/07/02 04:19:54
![有一面积很大的半导体薄片,厚度为w,以稳定光源均匀照射两面,设光只在表面层内产生电子空穴对,在消注入条件下,ΔP(0)= P1 ; ΔP(W)= P2 .问:片内非平衡载流子分布仅与时间有关,还](/uploads/image/z/3485859-51-9.jpg?t=%E6%9C%89%E4%B8%80%E9%9D%A2%E7%A7%AF%E5%BE%88%E5%A4%A7%E7%9A%84%E5%8D%8A%E5%AF%BC%E4%BD%93%E8%96%84%E7%89%87%2C%E5%8E%9A%E5%BA%A6%E4%B8%BAw%2C%E4%BB%A5%E7%A8%B3%E5%AE%9A%E5%85%89%E6%BA%90%E5%9D%87%E5%8C%80%E7%85%A7%E5%B0%84%E4%B8%A4%E9%9D%A2%2C%E8%AE%BE%E5%85%89%E5%8F%AA%E5%9C%A8%E8%A1%A8%E9%9D%A2%E5%B1%82%E5%86%85%E4%BA%A7%E7%94%9F%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%A9%BA%E7%A9%B4%E5%AF%B9%2C%E5%9C%A8%E6%B6%88%E6%B3%A8%E5%85%A5%E6%9D%A1%E4%BB%B6%E4%B8%8B%2C%CE%94P%280%29%3D+P1%26shy%3B+%3B+%CE%94P%28W%29%3D+P%26shy%3B%26shy%3B2+.%E9%97%AE%EF%BC%9A%E7%89%87%E5%86%85%E9%9D%9E%E5%B9%B3%E8%A1%A1%E8%BD%BD%E6%B5%81%E5%AD%90%E5%88%86%E5%B8%83%E4%BB%85%E4%B8%8E%E6%97%B6%E9%97%B4%E6%9C%89%E5%85%B3%2C%E8%BF%98)
有一面积很大的半导体薄片,厚度为w,以稳定光源均匀照射两面,设光只在表面层内产生电子空穴对,在消注入条件下,ΔP(0)= P1 ; ΔP(W)= P2 .问:片内非平衡载流子分布仅与时间有关,还
有一面积很大的半导体薄片,厚度为w,以稳定光源均匀照射两面,设光只在表面层内产生电子空穴对,在消注入条件下,ΔP(0)= P1 ; ΔP(W)= P2 .问:
片内非平衡载流子分布仅与时间有关,还是仅与空间位置有关?或与两者都有关?试确定片内非平衡载流子的分布
有一面积很大的半导体薄片,厚度为w,以稳定光源均匀照射两面,设光只在表面层内产生电子空穴对,在消注入条件下,ΔP(0)= P1 ; ΔP(W)= P2 .问:片内非平衡载流子分布仅与时间有关,还
非平衡载流子分布,由于没有外加电场,因此只取决于扩散过程,达到稳态分布后与时间无关.
设载流子扩散流密度J=-D*d△p(x)/dx,D为扩散系数,则单位时间单位体积内载流子数为-dJ/dx=D*d^2△p(x)/dx^2,稳态分布时,单位时间单位体积由于复合而消失的载流子为△p(x)/τ,联立上面两式得扩散稳态方程:
D*d^2△p(x)/dx^2=△p(x)/τ,其解为:
△p(x)=Aexp(-x/L)+Bexp(x/L),L=sqrt(Dτ),是扩散长度.
根据边界条件,△p(0)=P1,△p(w)=P2,代入上面的方程,得出A和B的值,再将A和B值代入上式得出稳态载流子分布:
△p(x)= [P1*sh((w-x)/L)+P2*sh(x/L)]/sh(w/L)
该方程定量反映了非平衡载流子的分布仅与空间位置有关(达到稳态时).这是最一般的情况,考虑两种特殊情况:
(1)w>>L时,在x->0的一端,△p(x)≈P1*sh((w-x)/L)/sh(w/L)≈P1*exp(-x/L);同理得出在x->W的一端,△p(x)≈P2*exp(-(w-x)/L).这种情况说明在厚度比较大时即远大于载流子扩散长度L时,两端的分布都是指数衰减形式,体内分布极少.
(2)w
知道那个稳态方程吧
dp/dt是0
将得到一种稳定状态的分布,与时间无关,只与纵向坐标有关。
少数载流子浓度分布的确定:首先分别计算出从一个表面注入的少数载流子的浓度分布,然后再叠加起来就得到总的浓度分布。在计算时,若W小于少数载流子的扩散长度 ,则问题很简单,即可认为少数载流子的浓度分布是线性分布,于是浓度梯度就分别等于P1/W和P2/W;因此把这两个线性分布相加起来即得到结果——线性分布:一头的浓度为P1,另一头的浓度为...
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将得到一种稳定状态的分布,与时间无关,只与纵向坐标有关。
少数载流子浓度分布的确定:首先分别计算出从一个表面注入的少数载流子的浓度分布,然后再叠加起来就得到总的浓度分布。在计算时,若W小于少数载流子的扩散长度 ,则问题很简单,即可认为少数载流子的浓度分布是线性分布,于是浓度梯度就分别等于P1/W和P2/W;因此把这两个线性分布相加起来即得到结果——线性分布:一头的浓度为P1,另一头的浓度为P2。 若W与少数载流子的扩散长度差不多,则将是一种双曲线函数分布;若W远大于少数载流子的扩散长度,则可近似为指数函数分布。
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