当前课程知识点:微电子器件原理 > 第1章 半导体器件基本方程 > 1.3 连续性方程 > 连续性方程
连续性方程是用来描述,当漂移、扩散、产生和复合同时存在时,载流子浓度所遵守的规律:
(1.14)
(1.15)
式中,Gn和Gp分别表示电子和空穴的产生率,它们由外界因素造成的,如,光照和强场导致的雪崩碰撞电等。Un和Up分别表示电子和空穴的复合率,可以表示为和。
解读(1.14)式和(1.15)式:等式左端表示载流子浓度随时间的变化率,载流子浓度浓度的变化由等式右端的三个因素引起。载流子来自哪里?第一个来源是来自价带。为什么价带的电子(价带上的电子可以理解为单晶硅共价键上的电子)能够越迁到倒带呢?由于外界的激发,比如光照,比如雪崩击穿等。都可能使价带电子跃迁到倒带。单位时间单位体积越迁到导带的电子数就是产生率Gn或Gp。跃迁到高能级上的电子有向低能级回落的趋势,类似于水往低处流。这种现象叫复合。单位时间单位体积复合掉的电子数,叫复合率,等式右边第二项Un和Up,分别表示为,。载流子第二个来源是电流的变化。在一个密闭空间,有电流净流入或净流出都将导致载流子浓度的变化。如果密闭空间缩小到一点的话,那就用散度描述了。如等式右边的第三项,就是电流的散度。电流的散度为正,意味着电流从这点发散出去,对于电子来说,就意味着有电子流入该点,所以电子浓度增加。对于空来说,载流子浓度减少。总而言之,连续性方程是用来描述载流子浓度变化规律的方程。单位时间单位体积的变化量等于载流子的产生率减掉复合率再减掉电流的散度除以带电粒子的电荷量(电子带负电空穴带正电)。
式(1.14)和(1.15)的积分形式为:
(1.16)
(1.17)
(1.16)和(1.17)式表明:从一个封闭曲面流出的电流等于封闭曲面所包围体积的电荷改变量,该方程页称为电荷控制方程。
对于一维小注入情况,式(1.14)和(1.15)可简化为:
(1.18)
(1.19)
-1.1 泊松方程
--泊松方程
-1.2 电流密度方程
--电流密度方程
-1.3 连续性方程
--连续性方程
-2.1 PN结的平衡状态
--作业1
-2.2 准费米能级
--准费米能级ppt
-2.3 PN结的直流特性
--作业
-2.4 大注入效应
--大注入效应ppt
-2.5 PN结的击穿特性
--作业
-2.6 PN结势垒电容
--作业
-2.7 PN结交流小信号扩散电流和交流导纳
--作业
-2.8 PN结的开关特性
--作业
-2.9PN结二极管
-第2章作业考核
-3.1 引言
--3.1 引言
--第3章引言ppt
-3.2 双极晶体管基础
--作业
-3.3 均匀基区晶体管直流电流放大系数
--作业
-3.4 缓变基区晶体管直流电流放大系数
--作业
-3.5 晶体管直流电流电压方程
--作业
-3.6 晶体管的反向特性
--作业
--晶体管反向特性
-3.7 基极电阻
--基极电阻
--作业
--基极电阻ppt
-3.8电流放大系数与频率的关系
--作业
-3.9 高频小信号电流电压方程与等效电路
--作业
-3.10 功率增益和最高震荡频率
--ppt
-3.11 双极晶体管的功率特性
--1、大注入效应
--4、二次击穿
--5、最大耗散功率
--作业
--ppt
-第3章作业考核
-学习导航
-4.1 MOSFET的结构和工作原理
--作业
--ppt
-4.2 MOSFET的阈值电压
--阈值电压(1)
--阈值电压(2)
--作业
--ppt
-4.3 MOSFET输出特性的数值分析
--作业
--ppt
-4.4 亚阈值区导电
--作业
--ppt
-4.5 MOSFET的直流参数及温度特性
--作业
--ppt
-4.6 MOSFET的小信号交流参数及频率特性
--作业
--ppt
-4.7 MOSFET的短沟道效应
--短沟道效应
--ppt
-4.8 JFET和MESFET
--ppt
-第4章作业考核