内容发布更新时间 : 2025/1/11 18:32:44星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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end 实验过程与结果

打开matlab，在命令窗口“Command Window”中键入edit,启动程序编辑器。输入完整程序后利用save as储存为M文件，文件名为EXP1。返回主界面，在命令窗口 “Command Window”中输入函数EXP1()，按下回车，得到程序运行结果如下：

>>Question3()

10.9nB0=InE*WB/(q*DnB)=1.5625*108cm-20.8nBx*q*DnB/(InE*WB)不同内建电场下的基区少子浓度分布0.70.60.50.4η=20.30.20.100η=8η=4η=6η=00.10.20.30.40.5x/WB0.60.70.80.91

实验结果分析

（1）当杂质浓度呈线性分布时，少子浓度分布呈线性变化。少子浓度随基区宽度的增大逐渐减小；

（2）当杂质浓度呈指数分布时，少子浓度分布也呈指数变化。少子浓度随基区宽度的增大逐渐减小；

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（3）随着eta的增大，基区少子浓度逐渐减少，这是因为内建电场增大的原因，达到同样电流密度所需少子浓度梯度较低；

（4）符号变量及其表达式的使用需要提前定义，用syms 定义； （5）对符号或表达式的积分采用int函数，可以指定上下限，也可以只是不定积分。

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题目4：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 设计物理基础背景

(1)突变结势垒区内电场分布分析

内建电势Vbi?V0logNDNA ni212?2?s?N(V?V)?q0bi??? N区耗尽区宽度 xn?ND _

12?2?s?N(V?V)?q0bi??? ， P区耗尽区宽度 xp?NA其中，V为反偏电压，约化浓度 N0?NDNA

ND?NA电场强度E?x?在耗尽区中的变化关系如下式（1-4）、（1-5）所示：

E(x)?qq(xn?x)ND (?xn?x?0)

?sE(x)??s(xp?x)NA (0?x?xp)

且E?x?在x?0处达到最大值 Emax(2)线性缓变结电场分布分析

?2q???N0(Vbi?V)? ??s?121??3??12?Vasbi? 内建电势 Vbi?V0log????2ni?aq??????2其中，杂质浓度梯度a为常数，不妨取a?1019 耗尽区宽度 xn?xp??1?12?sV?V??bi? 2?aq??2aq??xn?xp? 8?s13电场强度E?x?在x?0处达到最大值 Emax??x电场强度E?x?在耗尽区的变化关系为 E?Emax?1??x????p????2?? ??

(3)碰撞电离率随反偏电压的变化关系

??B?m?碰撞电离率 ?i?Aexp?????

???E???碰撞电离率表达式中的常数值

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材 料 硅 电 子 A(cm?1) 空 穴 A(cm?1) m B(V/cm) B(V/cm) 7.03?105 1.23?106 1.58?106 2.03?106 1 代入上式（1-11），得：

??1.23?106??电子碰撞电离率 ?in?7.03?10exp?????

E????5??2.03?106??空穴碰撞电离率 ?ip?1.58?10exp?????

E????6附：

q?1.60219?10?19C ?0?8.854?10?14F/cm，?s?11.9?0 ni?1.5?1010/cm3

V0?kT?0.026V q逻辑功能程序

function [ ] = Question4(ND,NA) syms V x; V0=0.026; ni=1.5*10^10;

epsilon0=8.854*10^-14; q=1.60219*10^-19; a=10^19; An=7.03*10^5; Bn=1.23*10^6; Ap=1.58*10^6;