Почему образуются обедненные области | Физика PN-переходов, встроенное напряжение и электрические... скачать в хорошем качестве

Почему образуются обедненные области | Физика PN-переходов, встроенное напряжение и электрические...

0:00 Почему образуются обедненные области (физическая интуиция) 3:39 Диффузия носителей заряда и образование пространственного заряда 6:44 Объяснение встроенного потенциала и изгиба зон 10:06 Приближение обеднения и уравнение Пуассона 16:15 Где приближение обеднения не работает 20:30 Ключевые выводы и вопросы для проверки концепций Обедненные области имеют фундаментальное значение для работы полупроводниковых приборов, однако их часто рассматривают скорее как математическую конструкцию, чем как физическое следствие. В этом видео мы предлагаем ясное объяснение на основе первых принципов того, почему образуются обедненные области и как они естественным образом возникают из диффузии носителей заряда, пространственного заряда и встроенных электрических полей. Начиная с момента контакта двух материалов, мы рассмотрим, как электроны и дырки перемещаются в состояния с более низкой энергией, как это движение создает неподвижный ионизированный заряд и как развивается внутреннее электрическое поле, препятствующее дальнейшей диффузии. Мы показываем, что равновесие достигается, когда дрейф точно уравновешивает диффузию, даже несмотря на сохранение градиентов концентрации носителей заряда. Используя зонные диаграммы и электростатику, мы связываем эту физическую картину со встроенным напряжением PN-перехода. Затем мы вводим приближение истощения, объясняем, когда и почему оно работает, и выделяем ситуации, в которых оно нарушается, например, в N–N+ переходах. В видеоролике также рассматриваются области истощения в металл-полупроводниковых переходах и диодах Шоттки, подчеркивая асимметрию между металлами и полупроводниками. Рассматриваемые темы включают: • Физическое происхождение областей истощения • Диффузия, дрейф и равновесие в PN-переходах • Пространственный заряд и встроенные электрические поля • Встроенное напряжение и изгиб зон • Приближение истощения и его пределы • Профили электрического поля и потенциала • Истощение в PN, N–N+ и переходах Шоттки Это видео предназначено для студентов бакалавриата и магистратуры, изучающих электронные устройства, а также для практикующих инженеров, желающих глубже понять физические аспекты поведения переходов. Истощение — это не отсутствие заряда, а преобладание фиксированного заряда.