Инновации. Наука. Образование
В данной статье решение задач диффузионного перехода основных зарядов в
p-n
-
переходе полупроводников методом теории подобия с явлениями теплопроводности,
связано с определением поля температур и диффузионных потоков.
Для установления зависимости между величинами, характеризующими явление
диффузионный тока, воспользуемся методом математической физики, который
рассматривает протекание физических процессов в произвольно выделенном из всего
рассматриваемого пространства элементарном объеме и в течение бесконечно малого
промежутка времени. Это позволяет пренебречь изменением некоторых величин и
существенно упростить выкладки.
При выводе дифференциального уравнения диффузии через
p-n
-переход
светодиода считаем, что коэффициенты диффузии электронов и дырок
D
n
и
D
p
,
𝑗
диф
-
плотности дырочной и электронной составляющих диффузионного тока, заряды
q
постоянны, внутренние источники теплоты равномерно распределены в теле. Под
внутренними источниками теплоты понимаются тепловыделения, например, при
прохождении диффузионного тока основных зарядов в
p-n
-переходе полупроводников.
В основу вывода положен закон сохранения количества заряда, согласно которому
весь заряд у металлургической границы полупроводника
dQ
за время
dτ
, идет на
изменение внутренней напряженности электрического поля
dЕ
, приложенного к объему
p-
n
-перехода:
𝑑𝑄
𝑥
= 𝑑𝐸
𝑥
∙ 𝑑𝑥
, где
𝑑𝑥
-
элементарная длина p
-n
-перехода.
(4)
Выделим в
p-n
-переходе элементарный параллелепипед с ребрами
dx, dy, dz
(рис.1).
Количество заряда, пусть дырок, который проходит путем теплопроводности внутрь
выделенного объема в направлении оси
ОX
через элементарную площадку
dy·dz
за
единицу времени
dτ
определится как (5):
905
Научный журнал «Инновации. Наука. Образование»
Индексация в РИНЦ
н
Достарыңызбен бөлісу: |