2022-2023學年高二物理競賽課件：能帶圖載流子分布示意圖_第1頁
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文檔簡介

能帶圖載流子分布示意圖．根據修正歐姆定律和空穴擴散電流公式證明，在外加正向偏壓作用下，結N側空穴擴散區準費米能級的改變量為。證明：從積分：將代入，得2–5．若突變結兩邊的摻雜濃度為同一數量級，則自建電勢和耗盡層寬度可用下式表示試推導這些表示式。

解：由泊松方程得：積分一次得

由邊界條件

所以由邊界條件得

再積一次分得

再由連續性邊界條件當x＝0時D1＝D2所以再由得將代入上式，得2-7．推導出結（常稱為高低結）內建電勢表達式。解：結中兩邊摻雜濃度不同（），于是區中電子向N區擴散，在結附近區形成,N區出現多余的電子。二種電荷構成空間電荷，熱平衡時：故

令則即空間電荷區兩側電勢差2-．長PN結二極管處于反偏壓狀態，求：（1）解擴散方程求少子分布和，并畫出它們的分布示意圖。（2）計算擴散區內少子貯存電荷。（3）證明反向電流為結擴散區內的載流子產生電流。解：（1）其解為邊界條件：由（b）：由（a）：（2）少子貯存電荷（1）代入（1）（2）此即少子分布類似地求得X0xpXnnp0Pn0pnnp這是N區少子空穴擴散區內的貯存電荷，說明貯存電荷是負的，這是反向PN結少子抽取的現象。同理可求得說明貯存電荷是負的。（3）假設貯存電荷均勻分布在長為的擴散區內，則在空穴擴散區，復合率在電子擴散區，復合率則空穴擴散區內少子產生率為電子擴散區內少子產生率為與反向電流對比可見，PN結反向電流來源于擴散區內產生的非平衡載流子。2-12．若PN結邊界條件為處，處。其中和分別與與具有相同的數量級，求、以及、的表達式。解：

可見

(2),(3)分別代入(1)得：從中

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