作者kramnik (progressive)
看板Physics
标题Re: [问题] 有关电中性的题目
时间Sat Jan 9 20:35:34 2010
※ 引述《APE36 (PT乡民)》之铭言:
: 将所处物理环境完全相同皆为电中性且原本分离的p型矽及n型矽直接紧密接在一起,则
: (a)一开始会有电流由n型矽流向p型矽
: (b)一开始流动的电流大部份是由双方的少数载子移动所造成
: (c)平衡後p型矽内电洞数目会较平衡前为多
: (d)以上皆非
: ans:D
: 不解电中性的题目,电中性的话是电流达平衡,P流向N、N流向P?没有所谓的当方面流向?
: b及c的答案更是不解
接触前..
设Na(0-)为N侧的施体(可移动电子)参杂密度..
Nb(0-)为P侧的受体(可移动电洞)参杂密度..
Ni为纯质矽的施体密度..
根据fisk's first law
设单位截面单位时间密度流出量为J,D是扩散参数..则接触瞬间
Ja(0-) = - D*▽Na(0-)
Jb(0-) = - D*▽Nb(0-)
可以看出有电流产生..电流方向为P测流向N侧..P侧的受体数目会减少..
右P侧的总电洞数目 = P侧的不可移动电动数目 + P侧的受体数目
所以P侧的总电洞数目将会减少..
到达热平衡状态时..
设Na(x)为x处的施体参杂密度..Nb(x)为x处的受体参杂密度..
k为boltzmann constant..T为绝对温度..V为平衡後和参杂前的状态能量(电位能)差值..
根据arrhenius equation
Na(x)*Nb(x)/Ni^2 = e^[-V(x)/(k*T)]
V(x) = -k*T*ln[Na(x)*Nb(x)/Ni^2]
通常在交界处附近δN/δx值很大..
因此一般的处理方式是将N(x)函数简化成步级不连续函数来处理..
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