2022-2023学年高二物理竞赛课件：p-n结的载流子分布

p-n结的载流子分布 V(x) p-n结的载流子分布 n(x)=N.exp[- E()=E] qVp koT Ew Eo =N exp[- E)-E.+E。-E E =no exp[- E()-E n(x)=no exp[- qV(x) koT 考虑p区边界处，=Xp,电势为零 n(-x)=no exp[- n(x)=no exp[ '( k T 2 2023-3-10 p-n结的载流子分布 p)=N.expf-E二Ey 考虑n区边界处，=x, P)pep 受 3 2023-3-10 重灰邮电大学微电子教学部 6.1.5p-n结的载流子分布 nao个 若位置x满足E.(c)=Em+0.leI 0.1 n(x)=noexp 通常(c利p9)很小， 0.026 50 远小于Hw和，可忽 0.6 略，故称该区域为 p(x)=Ppo exp ≈100N 0026 区。 4 2023-3-10 重灰邮电大学微电子技学都 p-n结的载流子分布 nao个 P(x) p(x)=p.expf() )()] k T qnun p up 势皇区的哉流子浓度指 数衰减，则其中的电身 率很低，电阳率很高。 当存在外间电压时，电压主要降落在这个势鱼区，而扩散 区和中性区几乎没有。 5 2023-3-10 重灰邮电大学微电子教学部 pn结电场和电势 。泊松方程 何为泊松方程？其来历？ 反映一定区域电势、电场、电荷之关系。 由麦克斯韦方程的微分形式： vp dv? d E,Eo E- d 泊松方图 6 d 2023-3-10 重灰邮电大学微电子教学部 dv2 P(x) E,Eo ●a.突变结p-n N 电荷分布P(v)=W。-N+p-n dv qNA px)=-gN4,-xp≤x≤0 dx2 Np E,Eo d'y px)=qNn0≤r≤x gNp dr2 8,8u di(x) E(x)=一 d =d 7 2023-3-10 重庆邮电大学微电子教学部 E)= ●电场分布 N -xn≤r≤0 E() qNAx+C E.E 边界条件x=x,x=-x,E=0 -9% Np E9=- 9+ F 6 0≤x≤x E9= q(- 6 x=0 E q gNpY 8 2023-3-10 8 8今黄电子技学都 E=- aM+) E69=- 9K-9 66 E. 9Vr gNov 8品 66 讨论： 电场符号为“.”。 E(x) (因为定义的坐标系是p→n,而内建电场的方向 却是N区+P区，所以方向相反。】 ·电场线性变化。 ·当.=-n或=式n时，Emin0。 ·当.=0时，Em,存在极值。 (电位移矢量在0处连续) •耗尽区主要在轻棒杂一创。 qNXp=qNDX Np 正负电荷总量相等 9 2023-3-10 重灰邺电大学微电子教学部 E6=- 6+） E=-9c- 66 6 。电势分布 ()=-∫E(x -rp≤x≤0 )=∫6+=946++0 E86 28,8 x=-x,=0 C=0 () qN(x+x) 28,80 0≤x≤xn =x广= 20=6- (K- 26,80 10 重庆邮电大学领电子教学