[問題] 有關半導體多數載子擴散

[TeamTyrion (GOTfan)]

有個粗淺但困擾了我幾天的問題

找過幾本教科書似乎沒什麼比較明確的解釋

因此想請教對半導體熟稔的版友們

當PN junction外加順向偏壓且處於steady state時

其電流特性可由少數載子注入後的擴散電流描述 (ideal diode eq)

而由Poisson's eq及continuity eq

可解得注入後的區域其net charge density隨時間指數遞減

若是多數載子的dielectric relaxation time夠短

那steady state下的半導體在時、空間各點都呈現電中性

但這意味著多數載子的濃度梯度與少數載子一致

那多數載子的濃度梯度應該也會造成一個擴散電流

並與少數載子的擴散電流反方向、有所抵消才對

為何在ideal diode eq上並未呈現這一點

不知道我的觀念是哪裡出錯

希望有大大能撥空解答我的問題

或者給個明確的方向或文獻我自己研究也可以

感謝

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→ wohtp: junction沒有電中性啊，depletion region是帶電的
推 deepwoody: pn junction電流是來自depletion edge的擴散 所以是電
→ deepwoody: 中性沒錯 個人認為majority relaxation太快 所以無擴散
→ timothy0415: 借標題問 為何relaxation太快會無擴散
→ LYHsyuhong: 在depletion edge，majority carrier的確也會有
→ LYHsyuhong: Diffusion，可是要記得在nuetral region仍然會有電場
→ LYHsyuhong: 所以除了diffusion current外還有drift current要考慮
→ LYHsyuhong: 由於majority濃度甚大，無法確定其電流是受drift
→ LYHsyuhong: 還是diffusion主導，相較之下minority的drift甚小
→ LYHsyuhong: 所以會說電流由"minority的diffusion"主導
→ LYHsyuhong: ideal diode eq有理由的無視了電場的影響而把問題簡化