例2：窄基二极管的通解

概述

1. 太阳能电池中的准中性区很小，因此不存在复合。
2. 窄基极二极管特解的边界条件是：

   (1)

   

   (2)

   

第1步：求解耗尽区的性质

与大多数器件一样，耗尽区静电特性的计算方法不变，因此此处不再重复。

第2步：求解准中性区中载流子的浓度和电流

计算U和G

我们将 G 设为常数，并且U=0

计算通解

我们仍然从连续性方程导出的方程开始。然而，在这种情况下，复合为零，因此方程变为：

通解为：

边缘高复合的窄基极二极管的特解

我们需要的边界条件如下：

在耗尽区的边缘：

当 x = W 或 D_n(x = W)=0 时，过量的少数载流子浓度 Dn 必须为零。

第一个边界条件给出：

第二个边界条件给出：

经简化得出

将这些方程代入通解可得出载流子浓度方程：

通过对载流子浓度微分可以得到电流：

经简化得出：

第3步：计算总电流

耗尽区电流的变化由以下一般方程给出：

如果耗尽区不断有生成且没有复合，那么

, 其中 x_n 是 p 型材料中的耗尽区宽度。

p型材料耗尽区边缘的 J_n 为：

n型材料耗尽区边缘的 J_n 为：

J_p 存在类似的方程，总电流为：