锗中掺锑,锑是五族元素,在锗中是施主杂质,锗的禁带宽度小于硅,由此断定室温下杂质全电离,因此电子浓度就是锑的掺杂浓度。由质量作用定理ni^2=p*n,电子浓度已经知道,就能算出空穴浓度。电导率的公式σ=n*μn*q+p*μp*q,计算电导率,求倒数就是电阻率。
少子的平均漂移速度就是指在电场作用下载流子单位时间移动的距离,这里漂移速度V=1cm/10^(-4)s=10^4cm/s,迁移率μ=V/E,然后根据爱因斯坦关系,扩散系数D=μkT/q,即可求出扩散系数。
其实半导体物理的计算多为套公式,只要熟悉每个名词背后的概念,将各个概念的关系能够联系起来做计算题就没什么问题了。
有具体数据么。没有话只能代了。而且也没说是小注入大注入,这题目有点问题。而对于扩散方程,只有小注入才有效。以下按小注入来解。
给上图吧,好多符号打不出来
最后是Δn(x)=no*exp(-x/Ln) 其中Ln已经给出。
我本人不是学半导体物理的,学的是力学,但是对半导体略有了解。LZ注意看,博文中有讲到,靠少数载流子运动工作的器件叫BJT,而靠多数载流子工作的叫做FET。而不论多数载流子还是少数载流子,其运动的原理都是由浓度分布不匀产生的浓度梯度。关于梯度和场论的概念,LZ可以去翻阅同济大学的高等数学教材,或者,如果想要看到更接近力学的解释,可以去看看黄克智老师的张量分析。以下我拿电势和电场为例来类比一下BJT中少数载流子的情况。我们知道,如果在空间中存在一个电场源,那么它会形成一个电势场,这是一个标量场,每个点有一个确定的数,代表“每单位电荷能做功的量”,就好像BJT中少数子的浓度。而由电势场,可以通过梯度算符诱导出一个矢量场(梯度grad=偏/偏xi*ei,ei为基矢),在电场中,这个矢量场就是电力场,每一个点有一个确定的矢量,表示每单位电荷所受的力的大小方向。同理,在BJT中,浓度梯度也是一个矢量,决定了每一点少数子的运动强度,方向。注意到梯度其实是做偏导再乘以基矢量,而偏导的大小取决于原函数的变化率而不是函数值,所以即使少数子浓度低,只要少数子浓度变化剧烈,就可以产生很激烈的扩散现象。以上。
同理,不管多数子浓度再怎么高,如果多数子的浓度梯度很小,那么它们的扩散运动就可以忽略不计。
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