Physics
Semi-conducteurs
La jonction p-n de l'intérieur : dopage, courbure des bandes, zone de déplétion et caractéristique de la diode issus d'un vrai solveur dérive-diffusion.
Ce qui se passe
Chaque mouvement de curseur résout la jonction avec le schéma dérive-diffusion de Scharfetter-Gummel, le standard industriel - rien ici n'est un dessin animé. Regardez les bandes se courber d'exactement V_bi = ln(N_A·N_D), la zone de déplétion ombrée respirer en √(V_bi − V) sous polarisation, et les quasi-niveaux de Fermi se séparer quand vous poussez la diode en direct. Les points électrons et trous s'entassent là où les densités résolues les placent et défilent dès que le courant passe. La caractéristique grimpe la pente de Shockley d'une décade par kT et redresse mille fois ; allumez la lumière et un photocourant, exactement linéaire en intensité, tire la courbe vers le régime photovoltaïque.
Équations du module
Équations J_n = q n μ_n E + q D_n dn/dx, J_p = q p μ_p E − q D_p dp/dx d²φ/dx² = −q (p − n + N_D − N_A) / ε I = I_s (exp(qV / kT) − 1) (diodes) unités réelles : n_i = √(N_c N_v)(T/300)^1.5 exp(−E_g/2kT) - Si 6.7e9, Ge 2.3e13, GaAs 2.1e6 1/cm³ à 300 K; L_D = √(εkT/q²n_i) - Si 50 µm, Ge 1.0 µm, GaAs 2.9 mm; J_unit = qD_n n_i/L_D - Si 7.7e-6, Ge 3.6, GaAs 2.6e-10 A/cm²; I = J·J_unit·1 mm²
