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文檔簡介

.,1,半導體物理載流子的擴散運動,.,2,擴散,粒子無規(guī)則的熱運動引起粒子由高濃度向低濃度擴散有規(guī)則的運動,.,3,非平衡載流子擴散,均勻摻雜的n型半導體，由于電中性的要求，各處電荷密度為零，載流子均勻分布沒有濃度差異，不會發(fā)生載流子的擴散運動。適當波長照射n型半導體，在n型半導體表面薄層內產生非平衡載流子，n型半導體內部非平衡載流子很少，既非平衡載流子由于濃度差由外向內擴散。,.,4,空穴擴散運動,一維情況下以空穴的擴散運動為例：擴散流密度：（單位時間通過單位截面積的粒子數）,.,5,擴散定律,比例系數Dp稱為空穴擴散系數，它反映了非平衡少數載流子擴散本領。負號表示空穴自濃度高的地方向濃度低的地方擴散。,.,6,一維條件下穩(wěn)態(tài)方程擴散方程,單位時間在單位體積內積累的空穴數：單位時間單位體積內積累的電子數穩(wěn)態(tài)時，積累=損失,.,7,一維穩(wěn)態(tài)方程的普遍解：其中Lp標志著非平衡載流子深入樣品的平均距離，成為擴散長度。,.,8,樣品足夠厚：x趨于無窮大，p=0。因此，B=0。即：當x=0時，將他帶入上式，得到A=擴散流密度:,.,9,樣品厚度一定：樣品厚度為W，在x=w處，p=0，x=0處，將兩個條件帶入穩(wěn)態(tài)方程普遍解得到：兩方程聯(lián)立得到：,.,10,當W遠小于p時，上式可簡化為：濃度梯度：擴散流密度：,.,11,三維情況下濃度梯度矢量為。載流子在各個方向的擴散系數相同，擴散定律的形式：單位體積內空穴的率：單位時間在單位體積內由于復合而消失的空穴數：,.,12,擴散電流密度,空穴的擴散電流密度：電子的擴散電流密度：,.,13,球坐標下空穴擴散運動,球坐標穩(wěn)態(tài)擴散方程：令得到衰減解為：沿徑向的擴散密度在數值等于：,.,14,上式與樣品足夠厚擴散密度相比較：探針注入擴散密度式子中多了一項表明離子注入效率要高很多。原因為:平面情況下，濃度梯度完全依靠載流子進入半導體內的復合；球對稱情況下，徑向運動引起載流子的疏散，造成

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