2022-2023学年高二物理竞赛课件：能带图载流子分布示意图_第1页
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文档简介

能带图载流子分布示意图．根据修正欧姆定律和空穴扩散电流公式证明，在外加正向偏压作用下，结N侧空穴扩散区准费米能级的改变量为。证明：从积分：将代入，得2–5．若突变结两边的掺杂浓度为同一数量级，则自建电势和耗尽层宽度可用下式表示试推导这些表示式。

解：由泊松方程得：积分一次得

由边界条件

所以由边界条件得

再积一次分得

再由连续性边界条件当x＝0时D1＝D2所以再由得将代入上式，得2-7．推导出结（常称为高低结）内建电势表达式。解：结中两边掺杂浓度不同（），于是区中电子向N区扩散，在结附近区形成,N区出现多余的电子。二种电荷构成空间电荷，热平衡时：故

令则即空间电荷区两侧电势差2-．长PN结二极管处于反偏压状态，求：（1）解扩散方程求少子分布和，并画出它们的分布示意图。（2）计算扩散区内少子贮存电荷。（3）证明反向电流为结扩散区内的载流子产生电流。解：（1）其解为边界条件：由（b）：由（a）：（2）少子贮存电荷（1）代入（1）（2）此即少子分布类似地求得X0xpXnnp0Pn0pnnp这是N区少子空穴扩散区内的贮存电荷，说明贮存电荷是负的，这是反向PN结少子抽取的现象。同理可求得说明贮存电荷是负的。（3）假设贮存电荷均匀分布在长为的扩散区内，则在空穴扩散区，复合率在电子扩散区，复合率则空穴扩散区内少子产生率为电子扩散区内少子产生率为与反向电流对比可见，PN结反向电流来源于扩散区内产生的非平衡载流子。2-12．若PN结边界条件为处，处。其中和分别与与具有相同的数量级，求、以及、的表达式。解：

可见

(2),(3)分别代入(1)得：从中

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