非平衡载流子的扩散运动.ppt

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1、5.5非平衡载流子的扩散（Diffusion）运动（1）扩散运动与扩散电流（diffusioncurrent）考察p型半导体的非少子扩散运动沿x方向的浓度梯度电子的扩散流密度（单位时间通过单位截面积的空穴数）Dn---电子扩散系数（electrondiffusioncoefficients）---单位时间在小体积Δx·1中积累的电子数扩散定律----在x附近，单位时间、单位体积中积累的电子数稳态时，积累=损失稳态扩散方程三维球坐标若样品足够厚若样品厚为W（W∞)并设非平衡少子被全部引出则边界条件为：∆n(W)=0∆n(0)=(∆n)0得当W<

2、

3、收对于p型半导体：应用举例1用光照射n型半导体，并被表面均匀吸收，且gp=0。假定材料是均匀的，且无外场作用，试写出少数载流子满足的运动方程。——非平衡少数载流子的扩散方程恒定光照下——稳态扩散方程2用恒定光照射n型半导体，并被表面均匀吸收,且gp=0。假定材料是均匀的，且外场均匀，试写出少数载流子满足的运动方程，并求解。解此时连续性方程变为方程的通解为：考虑到非平衡载流子是随x衰减的又其中——空穴的牵引长度空穴在寿命时间内所漂移的距离最后得：其中电场很强电场很弱结论：由表面注入的非平衡载流子深入样品的平均距离，在电场很强时为牵引长度，而电场

4、很弱时为扩散长度。3在一块均匀的半导体材料中，用适当频率的光脉冲照射其局部区域，请分别写出没有外场和加外场时，非平衡载流子在光脉冲停止后的运动方程。没有外场：0x∆pt=0t=t1t=t2有外场：0x∆pt=0t=t1At=t24稳态下的表面复合稳定光照射在一块均匀掺杂的n型半导体中均匀产生非平衡载流子，产生率为gp。如果在半导体一侧存在表面复合（如图所示），试写出非平衡载流子的表达式。体内产生的非子为表面复合x0空穴向表面扩散，满足的扩散方程边界条件为例今有一块均匀的n型硅材料，用适当的频率、稳定的光照射样品的左半边（如下图），产生电子-空

5、穴对，其产生率为gp，求稳态时、低注入水平、样品足够长时两边的空穴浓度及分布。光照x0