有一面积很大的半导体薄片,厚度为w,以稳定光源均匀照射两面,设光只在表面层内产生电子空穴对,在消注入条件下,ΔP(0)= P1 ; ΔP(W)= P2 .问：片内非平衡载流子分布仅与时间有关,还
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/23 11:01:28
有一面积很大的半导体薄片,厚度为w,以稳定光源均匀照射两面,设光只在表面层内产生电子空穴对,在消注入条件下,ΔP(0)= P1 ; ΔP(W)= P2 .问：片内非平衡载流子分布仅与时间有关,还
有一面积很大的半导体薄片,厚度为w,以稳定光源均匀照射两面,设光只在表面层内产生电子空穴对,在消注入条件下,ΔP(0)= P1 ; ΔP(W)= P2 .问：
片内非平衡载流子分布仅与时间有关,还是仅与空间位置有关?或与两者都有关?试确定片内非平衡载流子的分布
有一面积很大的半导体薄片,厚度为w,以稳定光源均匀照射两面,设光只在表面层内产生电子空穴对,在消注入条件下,ΔP(0)= P1 ; ΔP(W)= P2 .问：片内非平衡载流子分布仅与时间有关,还
非平衡载流子分布,由于没有外加电场,因此只取决于扩散过程,达到稳态分布后与时间无关.
设载流子扩散流密度J=-D*d△p(x)/dx,D为扩散系数,则单位时间单位体积内载流子数为-dJ/dx=D*d^2△p(x)/dx^2,稳态分布时,单位时间单位体积由于复合而消失的载流子为△p(x)/τ,联立上面两式得扩散稳态方程：
D*d^2△p(x)/dx^2=△p(x)/τ,其解为：
△p(x)=Aexp(-x/L)+Bexp(x/L),L=sqrt(Dτ),是扩散长度.
根据边界条件,△p(0)=P1,△p(w)=P2,代入上面的方程,得出A和B的值,再将A和B值代入上式得出稳态载流子分布：
△p(x)= [P1*sh((w-x)/L)+P2*sh(x/L)]/sh(w/L)
该方程定量反映了非平衡载流子的分布仅与空间位置有关（达到稳态时）.这是最一般的情况,考虑两种特殊情况：
(1)w>>L时,在x->0的一端,△p(x)≈P1*sh((w-x)/L)/sh(w/L)≈P1*exp(-x/L)；同理得出在x->W的一端,△p(x)≈P2*exp(-(w-x)/L).这种情况说明在厚度比较大时即远大于载流子扩散长度L时,两端的分布都是指数衰减形式,体内分布极少.
(2)w
知道那个稳态方程吧
dp/dt是0
将得到一种稳定状态的分布，与时间无关，只与纵向坐标有关。
少数载流子浓度分布的确定：首先分别计算出从一个表面注入的少数载流子的浓度分布，然后再叠加起来就得到总的浓度分布。在计算时，若W小于少数载流子的扩散长度 ，则问题很简单，即可认为少数载流子的浓度分布是线性分布，于是浓度梯度就分别等于P1/W和P2/W；因此把这两个线性分布相加起来即得到结果——线性分布：一头的浓度为P1，另一头的浓度为...
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将得到一种稳定状态的分布，与时间无关，只与纵向坐标有关。
少数载流子浓度分布的确定：首先分别计算出从一个表面注入的少数载流子的浓度分布，然后再叠加起来就得到总的浓度分布。在计算时，若W小于少数载流子的扩散长度 ，则问题很简单，即可认为少数载流子的浓度分布是线性分布，于是浓度梯度就分别等于P1/W和P2/W；因此把这两个线性分布相加起来即得到结果——线性分布：一头的浓度为P1，另一头的浓度为P2。 若W与少数载流子的扩散长度差不多，则将是一种双曲线函数分布；若W远大于少数载流子的扩散长度，则可近似为指数函数分布。
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