南京郵電大學(xué)軟件設(shè)計試驗報告綜述

1、軟件設(shè)計報告 （ 2014 / 2015 學(xué)年 第 二 學(xué)期 ） 課程名稱 軟件設(shè)計 指導(dǎo)老師 趙江 實習(xí)時間 第十八周 學(xué)生姓名 學(xué)號 學(xué)院專業(yè) 軟件設(shè)計 課程編號： B0465011C 適用專業(yè)： 班級： 一、所涉及的課程及知識點 涉及的課程： 第 6 學(xué)期之前的專業(yè)基礎(chǔ)課程。 知識點： 專業(yè)基礎(chǔ)課程中所學(xué)的知識點。 、目的與任務(wù) 目的： 通過軟件設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神，加強學(xué) 生對專業(yè)基礎(chǔ)課程的理解和掌握，加強學(xué)生高級語言編程能力、 應(yīng)用軟件以及仿真能力。 任務(wù)：選擇以下任一模塊進行設(shè)計： Matlab 軟件仿真、 C語言及 應(yīng)用。 軟件設(shè)計的內(nèi)容 題目 1：如果給出兩個矩陣

2、 A 4 12 20 12 45 78 20 78 136 780 ，執(zhí)行 面的矩陣運算命令。 1) A 5* B 和 A B I 分別是多少 其中 I 為單位矩陣)？ (2) A *B和A* B將分別給出什么結(jié)果，它們是否相同？為什么？ 邏輯功能程序： function = EXP1() A=4,12,20;12,45,78;20,78,136; B=1,2,3;4,5,6;7,8,0; I=eye(3); disp( A+5*B= ); disp(A+5*B); disp( A-B+I= ) disp(A-B+I); disp( A.*B= ); disp(A.*B) disp( A*B=

3、 ); disp(A*B); End 實驗過程與結(jié)果 打開 matlab ，在命令窗口“ CommanWd indow”中鍵入 edit, 啟動程序編輯 器。輸入完整程序后利用 save as儲存為M文件，文件名為 EXP1。返回主界面， 在命令窗口 “ Command Windo”w中輸入函數(shù) EXP1()，按下回車，得到程序 運行結(jié)果如下： EXP1( ) A+5*B= 9 22 35 32 70 108 55 118 136 A-B+I= 4 10 17 8 41 72 13 70 137 A.*B= 4 24 60 48 225 468 140 624 0 A*B= 192 228 8

4、4 738 873 306 1284 1518 528 實驗結(jié)果分析 （1）利用 MATLAB提供的 disp 函數(shù)既可以輸出表達式、 數(shù)值，也可以輸 出字符串，其調(diào)用方式為： disp（ 表達式或數(shù)值 ）、disp （待顯示字符串 ）； （2）在 MATLAB的矩陣運算中， +、- 運算符通用，表示矩陣相加、減； * 與.* 不同在于 *表示矩陣乘法， 而.* 表示矩陣對應(yīng)位置元素相乘， 所以* 要求 兩個矩陣的行、列數(shù)互為轉(zhuǎn)置，而 .* 則要求兩個矩陣行、列數(shù)要相同； （3）使用 eye 可以獲得單位矩陣函數(shù)（矩陣對角線處元素為 1，其余元 素為 0），矩陣的階數(shù)由括號內(nèi)的值決定，格式為

5、eye（n）,n 為矩陣階數(shù)。 題目 2：請繪制出一個圓形，要求用函數(shù)實現(xiàn)。 邏輯功能程序 function = EXP2(a,b,R) t=0:pi/150:2*pi; x=a+R*cos(t); y=b+R*sin(t); hold on; plot(x,y); plot(a,b, + ); axis(a-R,a+R,b-R,b+R); axis equal ; title( 圓:(x-a)2+(y-b)2=R2 ); legend( (x- ,num2str(a), )2+(y- ,num2str(b), )2= ,num2str(R), 2 ); hold off ; end 實驗過程

6、與結(jié)果 打開 matlab ，在命令窗口“ CommanWd indow”中鍵入 edit, 啟動程序編輯 器。輸入完整程序后利用 save as儲存為M文件，文件名為 EXP2。返回主界面， 在命令窗口 “ Command Windo”w中輸入函數(shù) EXP2()，按下回車，得到程序 運行結(jié)果如下： EXP2(15,25,40) 60 50 40 30 20 10 0 -10 圓： (x-a)2+(y-b)2=R2 -30 -20 -10 10 20 30 40 50 60 x (x-15)2+(y-25)2=402 實驗結(jié)果分析 （ 1）構(gòu)建關(guān)于圓的參數(shù)方程，使用 hold on 的使用保證

7、后繪的圖不會覆 蓋先繪的圖，在程序結(jié)束前使用 hold off ； （2）為了使圓的圓心位置和半徑長度等參數(shù)可調(diào)， 所以函數(shù)使用了帶參 量的輸入方式； （ 3）繪圖使用 plot 函數(shù)，帶參數(shù)可以限制繪圖范圍， plot 函數(shù)繪制圓 心用符號 +表示； （ 4）axis equal 是坐標(biāo)軸刻度等距，這樣是圖形顯示的不失真； （5）lengend 、num2str函數(shù)添加圖形注釋， lengend 添加注釋的調(diào)用格 式為lengend（ 字符串， num2str使數(shù)值轉(zhuǎn)換成字符， num2str （數(shù)值或數(shù) 值的表達式）； 題目 3：雙極型晶體管基區(qū)少子濃度分布 試?yán)L出緩變基區(qū)的雜質(zhì)分布為：

8、x NB x NB 0e WB 時， 基區(qū)的少子濃度分布圖，并能清楚解釋各參量對少子濃度分布函數(shù)的影響 程序說明：當(dāng)晶體管偏置在有源放大區(qū)時， VCkT/q，集電結(jié)邊緣處電 子密度為零，即 x=WB，nB(WB)=0。由此邊界條件，得到緩變基區(qū)少子濃度分布 函數(shù)： I 1 WB nB(x)nE x NB(x)dx BqD nB NB(x) x B 假定： InE=0.01mA；DnB=2cm2/s；WB=0.05um；q=1.6e-19C。 邏輯功能程序 function = Question3( ) syms x eta NB0 InE DnB WBq a; NB1x=NB0*(1-x/WB

9、); NB2x=NB0*exp(-eta*x/WB); nBx=InE*int(NB2x,x,x,WB)/(NB2x*q*DnB); nB0=InE*WB/(q*DnB); y=nBx/nB0; nB0=subs(nB0,InE,DnB,WB,q,0.01,2,0.05,1.6*10-19); y=subs(y,x,a*WB); y=subs(y,q,1.6*10-19); for i=0:2:8 yx=limit(y,eta,i); ezplot(yx,0,1); text(0.5-0.05*i,subs(yx,a,(0.5-0.05*i), = ,num2str(i); hold on;

10、end hold off ; grid on; title( 不同內(nèi)建電場下的基區(qū)少子濃度分布 ); text(0.5,0.85, nB0=InE*WB/(q*DnB)= ,num2str(nB0*10-15), *10 8cm-2 ); xlabel( x/WB ); ylabel( nBx*q*DnB/(InE*WB) ); axis(0,1,0,1); end 實驗過程與結(jié)果 打開 matlab ，在命令窗口“ CommanWd indow”中鍵入 edit, 啟動程序編輯 器。輸入完整程序后利用 save as儲存為M文件，文件名為 EXP1。返回主界面， 在命令窗口 “ Comman

11、d Windo”w中輸入函數(shù) EXP1()，按下回車，得到程序 運行結(jié)果如下： Question3() 不同內(nèi)建電場下的基區(qū)少子濃度分布 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 )BW*EnI(/BnD*q*xB nB0=In E*WB/(q *DnB)= 1.5625* 10 8cm =0 =2 =4 =6 =8 2 0.3 0.2 0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 x/WB 實驗結(jié)果分析 （1）當(dāng)雜質(zhì)濃度呈線性分布時， 少子濃度分布呈線性變化。 少子濃度隨 基區(qū)寬度的增大逐漸減??； （2）當(dāng)雜質(zhì)濃度呈指數(shù)分布時， 少子濃度分布也呈指

12、數(shù)變化。 少子濃度 隨基區(qū)寬度的增大逐漸減?。?（3）隨著 eta 的增大，基區(qū)少子濃度逐漸減少， 這是因為內(nèi)建電場增大 的原因，達到同樣電流密度所需少子濃度梯度較低； （4）符號變量及其表達式的使用需要提前定義，用 syms 定義； （5）對符號或表達式的積分采用 int 函數(shù)，可以指定上下限， 也可以只 是不定積分。 題目 4：確定 PN 結(jié)勢壘區(qū)內(nèi)電場分布和碰撞電離率隨反偏電壓的變化關(guān)系 （1）基本目標(biāo)：突變結(jié)分析 （2）標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)：突變結(jié)線性緩變結(jié)分析 設(shè)計物理基礎(chǔ)背景 （1）突變結(jié)勢壘區(qū)內(nèi)電場分布分析 內(nèi)建電勢 Vbi V0 log NDNA 2 ni 1 22 2qs N0(Vbi

13、V) N區(qū)耗盡區(qū)寬度 xnq n ND 1 2 s 2 qs N0(Vbi V) P 區(qū)耗盡區(qū)寬度 xpq pNA 其中， V 為反偏電壓，約化濃度 N0 NDNA ND NA 電場強度 E x 在耗盡區(qū)中的變化關(guān)系如下式（ 1-4 ）、（1-5 ）所示： E(x) q (xn x)ND ( xn x 0) s E(x) s (xp x)NA ( 0 x xp) 1 且E x 在x 0處達到最大值 Emax2q N0 （Vbi V） （2）線性緩變結(jié)電場分布分析 內(nèi)建電勢 Vbi V0 log a 12 sV 2ni bi aq 其中，雜質(zhì)濃度梯度 a 為常數(shù)，不妨取 a 1019 1 耗盡區(qū)

14、寬度 xn xp 1 12 s Vbi V 2 aq 電場強度 E x 在 x 0 處達到最大值 Emax 電場強度 E x 在耗盡區(qū)的變化關(guān)系為 (3) 碰撞電離率隨反偏電壓的變化關(guān)系 碰撞電離率 Aexp 材料 電子 空穴 m A(cm 1) B(V /cm) A(cm 1) B(V /cm) 硅 7.03 105 1.23 106 1.58 106 2.03 106 1 EBm 碰撞電離率表達式中的常數(shù)值 代入上式( 1-11 )，得： 1.23 106 E 電子碰撞電離率 in 7.03 105 exp 空穴碰撞電離率 ip 6 1.58 106 exp 2.03 106 E 附： q

15、 1.60219 10 19 C 0 8.854 10 14 F /cm ， s 11.9 0 ni 1.5 1010 /cm3 kT q 0.026 V 邏輯功能程序 function = Question4(ND,NA) syms V x; V0=0.026; ni=1.5*1010; epsilon0=8.854*10-14; q=1.60219*10-19; a=1019; An=7.03*105; Bn=1.23*106; Ap=1.58*106; Bp=2.03*106; m=1; epsilons=11.9*epsilon0; N0=NA*ND/(NA+ND); Vbi=V0*l

16、og(ND*NA/ni2);%常量 xn=sqrt(2*epsilons*N0*(Vbi+V)/q)/ND; xp=sqrt(2*epsilons*N0*(Vbi+V)/q)/NA; Exn=q*(xn+x)*ND/epsilons; Exp=q*(xp-x)*NA/epsilons; Emax=subs(Exn,x,0); %Vbih=V0*log(a/(2*ni)*(12*epsilons*Vbi/(a*q)(1/3)2); xp_h=(1/2)*(12*epsilons*(Vbi+V)/(a*q)(1/3); xn_h=xp_h; Emax_h=(a*q/(8*epsilons)*(xn

17、_h+xp_h)2; E_h=Emax_h*(1-(x/xp_h)2); alphai_nn=An*exp(-(Bn/Exn)m); alphai_pn=An*exp(-(Bn/Exp)m); alphai_np=Ap*exp(-(Bp/Exn)m); alphai_pp=Ap*exp(-(Bp/Exp)m); alphai_nmax=subs(alphai_nn,x,0); alphai_pmax=subs(alphai_pp,x,0); alphai_nh=An*exp(-(Bn/E_h)m); alphai_ph=Ap*exp(-(Bp/E_h)m); alphai_nhmax=subs

18、(alphai_nh,x,0); alphai_phmax=subs(alphai_ph,x,0); %作圖 % for i=0:2:8 figure(1); subplot(2,1,1);%突變結(jié) ezplot(subs(Exn,V,i),-subs(xn,V,i),0); hold on; ezplot(subs(Exp,V,i),0,subs(xp,V,i); axis(-subs(xn,V,i),subs(xp,V,i),0,subs(Emax,V,i); ylabel( |E| ); text(subs(xp/2,V,i),subs(Exp,x,V,subs(xp/2,V,i),i)

19、, V= ,n um2str(i), v ); grid on; title( 突變結(jié)電場分布 ); subplot(2,1,2);%緩變結(jié) ezplot(subs(E_h,V,i),-subs(xn_h,V,i),subs(xp_h,V,i); hold on; axis(-subs(xn_h,V,i),subs(xp_h,V,i),0,subs(Emax_h,V,i); ylabel( |E| ); text(subs(xp_h/2,V,i),subs(E_h,x,V,subs(xp_h/2,V,i),i), V = ,num2str(i), v ); grid on; title( 線性

20、緩變結(jié)電場分布 ); figure(2); subplot(2,2,1);%突變結(jié)電子碰撞電離率 ezplot(sqrt(subs(alphai_nn,V,i),-subs(xn,V,i),0); hold on; ezplot(sqrt(subs(alphai_pn,V,i),0,subs(xp,V,i); axis(-subs(xn,V,i),subs(xp,V,i),0,sqrt(subs(alphai_nmax,V,i) ); ylabel( (i )(1/2) ); text(0,subs(sqrt(alphai_pn),x,V,0,i), V= ,num2str(i), v );

21、grid on; title( 突變結(jié)電子碰撞電離率分布 ); subplot(2,2,2);%突變結(jié)空穴碰撞電離率 ezplot(sqrt(subs(alphai_np,V,i),-subs(xn,V,i),0); hold on; ezplot(sqrt(subs(alphai_pp,V,i),0,subs(xp,V,i); axis(-subs(xn,V,i),subs(xp,V,i),0,sqrt(subs(alphai_pmax,V,i) ); ylabel( (i )(1/2) ); text(0,subs(sqrt(alphai_pp),x,V,0,i), V= ,num2str

22、(i), v ); grid on; title( 突變結(jié)空穴碰撞電離率分布 ); subplot(2,2,3);%緩變結(jié)電子碰撞電離率 ezplot(log10(subs(alphai_nh,V,i),-subs(xn_h,V,i),subs(xp_h,V ,i); hold on; ylabel( log10( i) ); text(0,subs(log10(alphai_nh),x,V,0,i), V= ,num2str(i), v ); grid on; title( 線性緩變結(jié)電子碰撞電離率分布 ); subplot(2,2,4);%緩變結(jié)空穴碰撞電離率 ezplot(log10(s

23、ubs(alphai_ph,V,i),-subs(xn_h,V,i),subs(xp_h,V ,i); hold on; ylabel( log10( i) ); text(0,subs(log10(alphai_ph),x,V,0,i), V= ,num2str(i), v ); grid on; title( 線性緩變結(jié)空穴碰撞電離率分布 ); end end 實驗過程與結(jié)果 運行 matlab ，在菜單欄中點擊 “File ”，選擇“NewFunction M-File ” 命名為 Question4 ，鍵入整個函數(shù)，在主界面的“ Command Windo”w 中輸入 函數(shù)Questi

24、on4(ND,NA) ，其中ND是施主雜質(zhì)濃度， NA是受主雜質(zhì)濃度，按回 車會顯示結(jié)果，具體顯示如下： Question4(2*1016,9*1016) 5 x 10 突變結(jié)電場分布 線性緩變結(jié)電場分布 3 2 1 -1 0 0-2 x V=8v V V= V=2 =6v 4v v V=0v | |E 2 x 10 (1 V=6v V=4v 突變結(jié)電子碰撞電離率分布 40 30 20 10 ( 8 0 -6 -4 -2 0 x -5 x 10 線性緩變結(jié)電子碰撞電離率分布 V=8v V=6v V=4v V=20v 突變結(jié)空穴碰撞電離率分布 6 4 2 0 -6 -4 -2 0 x -5 x

25、10 線性緩變結(jié)空穴碰撞電離率分布 -100 VV=468vv V=4v V=2v V=0v -20 -40 -80 1g -60 -2 -1 2 -4 x 10 VV=468vv V=2v V=0v -50 -2 -1 0 x 2 -4 x 10 實驗結(jié)果分析 （1）對多圖的繪制， subplot 函數(shù)使不同類的函數(shù)分別繪制在不同的坐 標(biāo)中，同時使用 hold on 讓曲線疊加； （2）由突變結(jié)電場分布圖得到勢壘區(qū)內(nèi)的電場強度與距離結(jié)的距離成 線性關(guān)系，隨著距離增大，電場強度逐漸從最大值減小，直到 PN結(jié)的邊緣減 少為零； （3）由突變結(jié)電場分布圖還可以得到雜質(zhì)濃度大的一側(cè)結(jié)寬較小， 而且

26、結(jié)寬之比與濃度之比成反比； （4）電離率隨著電場的增加增加， 且在電場最大時電離率也是最大， 而 且電壓依賴比較大，同等條件下空穴的電離率要小于電子的電離率； 題目 5：確定雪崩倍增因子隨外加反偏電壓的變化關(guān)系 1）基本目標(biāo)：突變結(jié)分析 2）標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)：突變結(jié)線性緩變結(jié)分析 設(shè)計物理基礎(chǔ)背景 空穴雪崩倍增因子 expxn M p xp 1xn ip n 1 x in ip dx 電子雪崩倍增因子 expxn Mn xp p 1 xin xn 1 x in ip dx 邏輯功能程序 function = Question5(NA,ND) syms V x t; V0=0.026; ni=1.5*1

27、010; epsilon0=8.854*10-14; q=1.60219*10-19; a=1019; An=7.03*105; Bn=1.23*106; Ap=1.58*106; Bp=2.03*106; m=1; epsilons=11.9*epsilon0; N0=NA*ND/(NA+ND); Vbi=V0*log(ND*NA/ni2); %突%變%結(jié)%雪%崩%倍%增因子 % for V=32:0.04:46 xn=sqrt(2*epsilons*N0*(Vbi+V)/q)/ND; xp=sqrt(2*epsilons*N0*(Vbi+V)/q)/NA; Exn=q*(xn+x)*ND/

28、epsilons; Exp=q*(xp-x)*NA/epsilons; Emax=subs(Exn,x,0); %Vbih=V0*log(a/(2*ni)*(12*epsilons*Vbi/(a*q)(1/3)2) alphai_nn=An*exp(-(Bn/Exn); alphai_pn=An*exp(-(Bn/Exp); alphai_np=Ap*exp(-(Bp/Exn); alphai_pp=Ap*exp(-(Bp/Exp); int0=quad(matlabFunction(alphai_nn-alphai_np),xn/1000-xn,0); int_nn=quad2d(matla

29、bFunction(alphai_nn.*subs(alphai_nn-alphai_np, x,t),-xn,0,-xn,(x) x); int_pn=quad2d(matlabFunction(alphai_pn.*(subs(alphai_pn-alphai_pp ,x,t)+int0),0,xp,0,(x) x); int_n=int_nn+int_pn; Mn=1/(1-int_n); int_np=quad2d(matlabFunction(alphai_np.*subs(alphai_nn-alphai_np, x,t),-xn,0,-xn,(x) x); int_pp=quad

30、2d(matlabFunction(alphai_pp.*(subs(alphai_pn-alphai_pp ,x,t)+int0),0,xp,0,(x) x); int_p=int_np+int_pp; Mp=1/(1-int_p); figure(1); subplot(2,1,1); plot(V,Mn);hold on; subplot(2,1,2); plot(V,Mp);hold on; end subplot(2,1,1); title( 突變結(jié)電子雪崩倍增因子隨電壓變化 );hold off ; subplot(2,1,2); title( 突變結(jié)空穴雪崩倍增因子隨電壓變化 )

31、;hold off ; %緩%變%結(jié)%雪%崩%倍%增%因子 % for V=165:0.2:245 xp_h=(1/2)*(12*epsilons*(Vbi+V)/(a*q)(1/3); xn_h=xp_h; Emax_h=(a*q/(8*epsilons)*(xn_h+xp_h)2; E_h=Emax_h*(1-(x/xp_h)2); alphai_nh=An*exp(-(Bn/E_h)m); alphai_ph=Ap*exp(-(Bp/E_h)m); int2_n=quad2d(matlabFunction(alphai_nh.*subs(alphai_nh-alphai_ph, x,t)

32、,-xn_h,xp_h,-xn_h,(x) x); int2_p=quad2d(matlabFunction(alphai_ph.*subs(alphai_nh-alphai_ph, x,t),-xn_h,xp_h,-xn_h,(x) x); Mn_h=1/(1-int2_n); Mp_h=1/(1-int2_p); figure(2); subplot(2,1,1); plot(V,Mn_h);hold on; subplot(2,1,2); plot(V,Mp_h);hold on; end subplot(2,1,1); title( 緩變結(jié)電子雪崩倍增因子隨電壓變化 subplot(2

33、,1,2); title( 緩變結(jié)空穴雪崩倍增因子隨電壓變化 end 實驗過程與結(jié)果 運行 matlab ，在菜單欄中點擊 “File ”，選擇 命名為 Question5 ，鍵入整個函數(shù)，在主界面的“ 函數(shù)Question5(ND,NA) ，其中ND是施主雜質(zhì)濃度， 車會顯示結(jié)果，具體顯示如下： );hold off ; );hold off ; NewFunction M-File ” Command Windo”w中輸入 NA是受主雜質(zhì)濃度，按回 Question5(2*1016,8*1016) 突變結(jié)電子雪崩倍增因子隨電壓變化 500 0 -500 -1000 32 34 36 38

34、40 42 44 46 突變結(jié)空穴雪崩倍增因子隨電壓變化 32 34 36 38 40 42 44 46 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 實驗結(jié)果分析 (1) 對于相對復(fù)雜的函數(shù)， int 函數(shù)符號積分無法進行運算，只能依靠人 為處理化簡，選擇適當(dāng)?shù)亩ǚe分函數(shù) quad，和二重積分函數(shù) quad2d，可以 減少程序運行的時間； (2) 由曲線得在很大范圍內(nèi)倍增因子處于較小的值， 而在很小范圍內(nèi)產(chǎn)生 突變，曲線的右半側(cè)曲線沒有實際意義， 因為已超過擊穿電壓， PN結(jié)已擊穿； (3) 相同情況下，電子的擊穿電壓低于空穴的擊穿電壓。 題目 6：確定擊穿

35、電壓隨 P區(qū)和 N區(qū)濃度的變化關(guān)系 （1）基本目標(biāo)：突變結(jié)分析 （2）標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)：突變結(jié)線性緩變結(jié)分析 設(shè)計物理基礎(chǔ)背景 利用碰撞電離率積分方法確定擊穿電壓 PN 結(jié)的擊穿電壓，以及擊穿時候的 最高電場 碰撞電離率 i依賴于電場強度 E x ，隨著反偏電壓 V的增加， E x 不 斷增大直至發(fā)生擊穿，此時的電場強度為Emax 。發(fā)生雪崩擊穿的條件為 M ，即上式中的積分趨于 1 ，雪崩擊穿條件可寫為 或者 xp xn ip exp xn in ip dx dx 1 xp xn in exp x in ip dx xn x1 擊穿時的電壓為 BV ，最高電場為 突變結(jié) Emax2q N0(Vbi

36、BV) max s 0 bi 線性緩變結(jié) 1 1 12 3 xn xp 1 s Vbi BV n p 2 aq bi Emax xnxp max8 s np 邏輯功能程序 function = Question6( NA0,ND0 ) syms V x t; V0=0.026; ni=1.5*1010; epsilon0=8.854*10-14; q=1.60219*10-19; a=1019; An=7.03*105; Bn=1.23*106; Ap=1.58*106; Bp=2.03*106; m=1; epsilons=11.9*epsilon0;%常量 %突%變%結(jié)%擊%穿%電%壓%與

37、濃度 % Vout=50; for NA=NA0:NA0:50*NA0 N0=NA*ND0/(NA+ND0); Vbi=V0*log(ND0*NA/ni2); int_n=2; V=Vout; while (int_n1) xn=sqrt(2*epsilons*N0*(Vbi+V)/q)/ND0; xp=sqrt(2*epsilons*N0*(Vbi+V)/q)/NA; Exn=q*(xn+x)*ND0/epsilons; Exp=q*(xp-x)*NA/epsilons; %Vbih=V0*log(a/(2*ni)*(12*epsilons*Vbi/(a*q)(1/3)2) alphai_n

38、n=An*exp(-(Bn/Exn); alphai_pn=An*exp(-(Bn/Exp); alphai_np=Ap*exp(-(Bp/Exn); alphai_pp=Ap*exp(-(Bp/Exp); int0=quad(matlabFunction(alphai_nn-alphai_np),xn/1000-xn,0); int_nn=quad2d(matlabFunction(alphai_nn.*subs(alphai_nn-alphai_np, x,t),-xn,0,-xn,(x) x); int_pn=quad2d(matlabFunction(alphai_pn.*(subs(

39、alphai_pn-alphai_pp ,x,t)+int0),0,xp,0,(x) x); int_n=int_nn+int_pn; V=V-Vout/500; end Vout=V+Vout/500; figure(1); subplot(2,1,1); plot(NA,Vout, + );hold on; Emax=subs(Exn,x,0); subplot(2,1,2); plot(NA,Emax, + );hold on; end subplot(2,1,1); title( 突變結(jié)擊穿電壓隨雜質(zhì)濃度變化關(guān)系 );hold off ; subplot(2,1,2); title(

40、突變結(jié)擊穿時最高電場隨雜質(zhì)濃度變化關(guān)系 );hold off ; %緩%變%結(jié)%擊%穿電壓隨濃度梯度關(guān)系 % Vout=500; for ai=a/10:a/10:5*a N0=NA0*ND0/(NA0+ND0); Vbi=V0*log(ND0*NA0/ni2); int2_n=2; V=Vout; while (int2_n1) xp_h=(1/2)*(12*epsilons*(Vbi+V)/(ai*q)(1/3); xn_h=xp_h; Emax_h=(ai*q/(8*epsilons)*(xn_h+xp_h)2; E_h=Emax_h*(1-(x/xp_h)2); alphai_nh=A

41、n*exp(-(Bn/E_h)m); alphai_ph=Ap*exp(-(Bp/E_h)m); int2_n=quad2d(matlabFunction(alphai_nh.*subs(alphai_nh-alphai_ph, x,t),-xn_h,xp_h,-xn_h,(x) x); V=V-Vout/500; end Vout=V+Vout/500; figure(2); subplot(2,1,1); plot(ai,Vout, + );hold on; subplot(2,1,2); plot(ai,Emax_h, + );hold on; end subplot(2,1,1); t

42、itle( 緩變結(jié)擊穿電壓隨雜質(zhì)濃度梯度變化關(guān)系 );hold off ; subplot(2,1,2); title( 緩變結(jié)擊穿時最高電場隨雜質(zhì)濃度梯度變化關(guān)系 );hold off ; end 實驗過程與結(jié)果 運行 matlab ，在菜單欄中點擊 “File ”，選擇“NewFunction M-File ” 命名為 Question6 ，鍵入整個函數(shù)，在主界面的“ Command Windo”w 中輸入 函數(shù)Question6(ND,NA) ，其中ND是施主雜質(zhì)濃度， NA是受主雜質(zhì)濃度，按回 車會顯示結(jié)果，具體顯示如下： Question6(3*1016,6*1016) 突變結(jié)擊穿電壓隨雜質(zhì)濃度變化關(guān)系 40 35 30 25 20 0 5 10 15 17 x 10 6