突变结空间电荷的电荷大小怎么求
时间: 2023-11-03 21:36:22 浏览: 36
在突变结的空间电荷区域内,由于电子和空穴的扩散,会产生电荷分离,形成电场。根据高斯定理,电场强度$E$与电荷密度$\rho$的关系为:
$$E=\frac{\rho}{\epsilon_s}$$
其中,$\epsilon_s$为半导体的介电常数。由于突变结空间电荷区域内的电荷密度是不均匀的,因此需要进行积分求解。在内建电势下,电荷密度的分布可以用以下公式表示:
$$\rho(x)=\begin{cases} -qN_A & x<0 \\ -qN_D & x>W \\ -qN_D\exp\left(\frac{qV_B}{kT}\right) & 0\leq x\leq W \end{cases}$$
其中,$x$表示空间电荷区域内的位置,$q$为元电荷,$N_A$和$N_D$分别为p型半导体和n型半导体的掺杂浓度,$V_B$为外加偏压,$k$为玻尔兹曼常数,$T$为绝对温度。将上式代入高斯定理中,可以求得空间电荷区域内的电场强度分布,从而求得电荷大小。
相关问题
有什么方法能让iconfont突变和模版上的大小一直
要让 iconfont 突变与模板上的大小一致,可以尝试以下几种方法:
1. 使用 em 或 rem 单位,这种单位相对于父元素的字体大小来计算,可以让图标与父元素的字体大小保持一致。
2. 使用 flex 布局,将图标元素设置为 flex 容器,然后通过设置 justify-content 和 align-items 属性来控制图标的大小和位置。
3. 使用 background-image 属性,将图标作为背景图片设置到元素上,然后通过 background-size 和 background-position 属性来控制图标的大小和位置。
无论使用哪种方法,都需要注意图标的品质和清晰度,以及在不同屏幕尺寸下的适配性。
用mtalab确定PN结势垒区内电场分布和碰撞电离率随反偏电压的变化关系。 (1)基本目标:突变结分析 (2)标准目标:突变结+线性缓变结分析
确定PN结势垒区内电场分布和碰撞电离率随反偏电压的变化关系可以使用MATLAB进行数值模拟求解。以下是突变结分析和线性缓变结分析的MATLAB代码示例:
突变结分析:
```matlab
% Parameters
eps_0 = 8.854e-12; % vacuum permittivity
eps_r = 11.68; % relative permittivity of silicon
q = 1.602e-19; % electron charge
N_d = 1e16; % donor concentration
N_a = 1e16; % acceptor concentration
V_bias = linspace(-10, 10, 1000); % bias voltage range
W = 1e-6; % junction width
% Calculate depletion layer width
d_n = sqrt(2*eps_0*eps_r*q*N_a)/q;
d_p = sqrt(2*eps_0*eps_r*q*N_d)/q;
W_d = d_n + d_p;
% Calculate electric field
E = zeros(1, length(V_bias));
for i = 1:length(V_bias)
if V_bias(i) <= 0
E(i) = -q*N_a*d_n/eps_0/eps_r;
else
E(i) = q*N_d*d_p/eps_0/eps_r;
end
end
% Plot electric field
figure;
plot(V_bias, E);
xlabel('Reverse bias voltage (V)');
ylabel('Electric field (V/m)');
title('Electric field vs. reverse bias voltage for PN junction with abrupt junction');
% Calculate collision ionization rate
E_th = 3e4; % threshold electric field for collision ionization
alpha = zeros(1, length(V_bias));
for i = 1:length(V_bias)
if E(i) > E_th
alpha(i) = 1.5e16*(E(i)/E_th - 1)*exp(-7.5e-10*(E(i)/E_th - 1));
else
alpha(i) = 0;
end
end
% Plot collision ionization rate
figure;
semilogy(V_bias, alpha);
xlabel('Reverse bias voltage (V)');
ylabel('Collision ionization rate (1/m)');
title('Collision ionization rate vs. reverse bias voltage for PN junction with abrupt junction');
```
线性缓变结分析:
```matlab
% Parameters
eps_0 = 8.854e-12; % vacuum permittivity
eps_r = 11.68; % relative permittivity of silicon
q = 1.602e-19; % electron charge
N_d = 1e16; % donor concentration
N_a = 1e16; % acceptor concentration
V_bias = linspace(-10, 10, 1000); % bias voltage range
W = 1e-6; % junction width
% Calculate depletion layer width
d_n = sqrt(2*eps_0*eps_r*q*N_a)/q;
d_p = sqrt(2*eps_0*eps_r*q*N_d)/q;
W_d = d_n + d_p;
% Calculate electric field
E = zeros(1, length(V_bias));
for i = 1:length(V_bias)
x = linspace(-W/2, W/2, 1000);
N = N_a*ones(size(x));
N(x > -d_n & x < d_p) = N_d;
psi = -q/eps_0/eps_r*1/2*(N_a*x(x < -d_n).^2 + (N_d - N_a)*d_n^2 + N_d*x(x > d_p).^2);
E(i) = -diff(psi)./diff(x);
end
% Plot electric field
figure;
plot(V_bias, E);
xlabel('Reverse bias voltage (V)');
ylabel('Electric field (V/m)');
title('Electric field vs. reverse bias voltage for PN junction with linearly graded junction');
% Calculate collision ionization rate
E_th = 3e4; % threshold electric field for collision ionization
alpha = zeros(1, length(V_bias));
for i = 1:length(V_bias)
if E(i) > E_th
alpha(i) = 1.5e16*(E(i)/E_th - 1)*exp(-7.5e-10*(E(i)/E_th - 1));
else
alpha(i) = 0;
end
end
% Plot collision ionization rate
figure;
semilogy(V_bias, alpha);
xlabel('Reverse bias voltage (V)');
ylabel('Collision ionization rate (1/m)');
title('Collision ionization rate vs. reverse bias voltage for PN junction with linearly graded junction');
```
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