2022-2023学年高二物理 电场的效应 竞赛课件(共13张PPT)

资源下载
  1. 二一教育资源

2022-2023学年高二物理 电场的效应 竞赛课件(共13张PPT)

资源简介

(共13张PPT)
电场的效应
在电场不太弱时,非平衡少子的漂移和扩散同时进行,非平衡少子连续性方程为
稳态时Δp的分布情况,有
当电场很强,以致于扩散可以忽略时,有
Le为空穴在复合前因漂移运动而深入到样品内的平均距离,称为牵引长度。是在寿命时间里,非平衡空穴在电场作用下漂移的距离。
电场的效应
一维稳定漂移情况下,
非平衡少子的连续性方程
(7.57)
即有
于是求得常数A,B分别为:
于是非平衡空穴在样品中的分布为
此时,扩散流密度为
即,扩散流密度=平均浓度梯度×扩散系数
在晶体管中,基区宽度一般比少子的扩散长度小得多,注入少子在基区中的扩散长度,满足上述模型( ).
金属探针注入非平衡少子,在探针附近少子扩散具有球对称性。设探针尖端为半径r0的半球面,此时扩散为三维扩散,因而,扩散流密度矢量为

单位时间单位体积内积累的空穴数为
稳定时,它应等于空穴的复合率,即
径向扩散情况下,
非平衡少子的连续性方程
所以

解得
在边界处向半导体内部扩散的流密度为
这种扩散的效率比平面注入的效率高,多一项DpΔp0/r0
当r0<空穴的扩散速度=Dp/Lp,空穴的漂移速度= μpε,由二者相等可定义一临界电场εc,即
若二者都不能忽略(稳态)时,连续性方程为:
一元二阶常微分方程,其特解为:
满足边界条件的解应具有从注入点起,随距离增加而衰减的性质.
①对于x≥0的半无限样品,必取λ>0的解,即λ1.
a、当ε>0时,即电场对空穴的作用是把它们由注入点x=0处扫向样品内部(x>0),此时Le>0.
b、当ε<0时,Le<0,此时电场的作用是将空穴由样品内部扫向注入点.
Ld为空穴的顺流扩散长度;Lu为空穴的逆流扩散长度。显然Ld>Lu.因此,方程的解为
②对于x≤0的半无限样品,必取λ2<0的解.
因此,方程的解为
例:x=0处,光照维持样品的中点(x=0)处非平衡载流子浓度Δp0不变。由下图可见,在注入点右边,少子空穴为顺流扩散;在注入点左边,少子空穴为逆流扩散.
0
两边扩散对称
① ε<< εc时,扩散主要,漂移影响可忽略,扩散几乎对称;
② ε>> εc时,漂移运动很显著,逆流扩散很弱,顺流扩散至很远处.
由前面的分析,得

展开更多......

收起↑

资源预览