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文档简介
5.5非平衡载流子扩散（Diffusion）运动（1）扩散运动与扩散电流（diffusioncurrent）考查p型半导体非少子扩散运动沿x方向浓度梯度电子扩散流密度（单位时间经过单位截面积电子数）Dn---电子扩散系数（electrondiffusioncoefficients）---单位时间在小体积Δx·1中积累电子数扩散定律----在x附近，单位时间、单位体积中积累电子数稳态时，积累=损失稳态扩散方程三维球坐标若样品足够厚若样品厚为W（W∞)并设非平衡少子被全部引出则边界条件为：∆n(W)=0
∆n(0)=(∆n)0得当W<<Ln时，对应Sn=常数空穴扩散电流密度电子扩散电流密度
扩散电流密度
在光照和外场同时存在情况下:（2）总电流密度（3）EinsteinRelationship（爱因斯坦关系）平衡条件下：最终得同理5.6连续性方程指扩散和漂移运动同时存在时，少数载流子所恪守运动方程以一维n型为例来讨论：光照ε
在外加条件下，载流子未到达稳态时，少子浓度不但是x函数，而且随时间t改变：*空穴积累率：空穴扩散和漂移流密度空穴积累率复合率其它产生率------连续性方程讨论（1）光照恒定（2）材料掺杂均匀（3）外加电场均匀（4）光照恒定，且被半导体均匀吸收对于p型半导体：应用举例1用光照射n型半导体，并被表面均匀吸收，且gp=0
。假定材料是均匀，且无外场作用，试写出少数载流子满足运动方程。——非平衡少数载流子扩散方程恒定光照下——稳态扩散方程2用恒定光照射n型半导体，并被表面均匀吸收,且gp=0。假定材料是均匀，且外场均匀，试写出少数载流子满足运动方程，并求解。解此时连续性方程变为方程通解为：考虑到非平衡载流子是随x衰减又其中——空穴牵引长度空穴在寿命时间内所漂移距离最终得：其中电场很强电场很弱结论：由表面注入非平衡载流子深入样品平均距离，在电场很强时为牵引长度，而电场很弱时为扩散长度。3在一块均匀半导体材料中，用适当频率光脉冲照射其局部区域，请分别写出没有外场和加外场时，非平衡载流子在光脉冲停顿后运动方程。没有外场：0x∆pt=0t=t1t=t2有外场：0x∆pt=0t=t1At=t24稳态下表面复合
稳定光照射在一块均匀掺杂n型半导体中均匀产生非平衡载流子，产生率为gp。假如在半导体一侧存在表面复合（如图所表示），试写出非平衡载流子表示式。体内产生非子为表面复合x0空穴向表面扩散，满足扩散方程边界条件为例今有一块均匀n型硅材料，用适当频率、稳定光照射样品左
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