扩散结深与方阻的关系式

扩散结深与方阻的关系式,第1张

扩散结深(diffusion depth)是指电子在半导体中离出射面的距离,它可以用来衡量电子在半导体中的扩散程度。

方阻(resistivity)是指物体对电流的阻力,是电流在物体中传播时所需要的功率。

扩散结深与方阻之间的关系可以用下面的公式表示:

扩散结深 = 扩散常数 × 方阻 × 温度

其中,扩散常数是指电子在半导体中扩散的速率,方阻是指半导体的电阻,温度是指半导体的温度。

扩散结深与方阻之间的关系是正相关的,也就是说,当方阻增加时,扩散结深也会增加;当方阻减少时,扩散结深也会减少。

首先你要知道PN结是由P型半导体和N型半导体接触形成的。结深这个概念主要在太阳能电池的PN结里面提到的比较多,因为晶体硅电池的PN结是在P型沉底的硅片上表面上扩散一层很薄的N型半导体一般只有0.3-0.5um 这个N型薄层的厚度就叫做结深!

结深不是势垒宽度。pn结势垒有一定的高度和一定的厚度,这完全由其中的空间电荷密度及其分布来决定。一般,空间电荷区可以采用所谓耗尽层近似(即认为空间电荷完全由电离杂质所提供的一种近似)。通过求解耗尽层近似下的Poisson方程,即可得到pn结势垒的高度和厚度。 pn结势垒的高度也就是两边半导体的热平衡Fermi能级之差;随着半导体掺杂浓度的降低和温度的提高,势垒高度也将降低;在温度高至本征激发起作用时,势垒高度即变为0。 pn结势垒的厚度也与掺杂浓度和温度有关。在掺杂浓度一定时,势垒厚度与势垒高度成正比;随着温度的提高,势垒高度降低,则势垒厚度也减薄。但随着半导体掺杂浓度的提高,虽然势垒高度增大,但势垒厚度却将减薄。 pn结势垒高度和厚度的这种变化,就使得 pn结具有单向导电性和势垒电容、扩散电容等性能。同时,pn结势垒高度和厚度的这种变化关系也就是决定半导体器件工作性能随着掺杂浓度和温度发生变化的根本原因。


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