物理代写|半导体物理代写Semiconductor Physics代考|ELEC5508 Decay of Excess Carriers with Distance

如果你也在 怎样代写半导体物理Semiconductor Physics ELEC5508这个学科遇到相关的难题,请随时右上角联系我们的24/7代写客服。半导体物理Semiconductor Physics半导体设备可以显示出一系列有用的特性,如电流在一个方向比另一个方向更容易通过,显示出可变电阻,以及对光或热的敏感性。由于半导体材料的电性能可以通过掺杂和应用电场或光来改变,由半导体制成的设备可以用于放大、开关和能量转换。

半导体物理Semiconductor Physics的电导率值介于导体(如金属铜)和绝缘体(如玻璃)之间。它的电阻率随着温度的升高而下降;而金属的表现则相反。它的导电性能可以通过在晶体结构中引入杂质(”掺杂”)的方式进行有用的改变。当同一晶体中存在两个不同的掺杂区域时,就会产生一个半导体结。电荷载体(包括电子、离子和电子空穴)在这些结上的行为是二极管、晶体管和大多数现代电子产品的基础。半导体的一些例子是硅、锗、砷化镓和周期表上所谓 “金属阶梯 “附近的元素。继硅之后,砷化镓是第二种最常见的半导体,被用于激光二极管、太阳能电池、微波频率集成电路等。硅是制造大多数电子电路的一个关键元素。

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物理代写|半导体物理代写Semiconductor Physics代考|ELEC5508 Decay of Excess Carriers with Distance

物理代写|半导体物理代写Semiconductor Physics代考|Decay of Excess Carriers with Distance

Decay of Excess Carriers with Distance. Figure 39 a shows another simple example where excess carriers are injected from one side (e.g., by high-energy photons that create electron-hole pairs at the surface only). Referring to Fig. 30 , note that for $h v=3.5 \mathrm{eV}$, the absorption coefficient is about $10^6 \mathrm{~cm}^{-1}$, in other words, the light intensity decreases by a factor of $e$ in a distance of $10 \mathrm{~nm}$.

At steady state there is a concentration gradient near the surface. The differential equation for an $n$-type sample without bias is, from Eq. $158 \mathrm{~b}$,
$$
\frac{\partial p_n}{\partial t}=0=-\frac{p_n-p_{n o}}{\tau_p}+D_p \frac{\partial^2 p_n}{\partial x^2}
$$

The boundary conditions are $p_n(x=0)=$ constant, depending on the injection level, and $p_n(\infty)=p_{n o}$. The solution of $p_n(x)$ is
$$
p_n(x)=p_{n o}+\left[p_n(0)-p_{n o}\right] \exp \left(-\frac{x}{L_p}\right)
$$
where the diffusion length is $L_p=\left(D_p \tau_p\right)^{1 / 2}$ (Fig. 39a). The maximum values of $L_p$ and $L_n$ are of the order of $1 \mathrm{~cm}$ in silicon, but only of the order of $10^{-2} \mathrm{~cm}$ in gallium arsenide.

Of special interest is the case where the second boundary condition is changed so that all excess carriers at the back surface $(x=W)$ are extracted or $p_n(W)=p_{n o}$, then we obtain from Eq. 163 a new solution,
$$
p_n(x)=p_{n o}+\left[p_n(0)-p_{n o}\right]\left{\frac{\sinh \left[(W-x) / L_p\right]}{\sinh \left(W / L_p\right)}\right}
$$

物理代写|半导体物理代写Semiconductor Physics代考|Decay of Excess Carriers with Time and Distance

Decay of Excess Carriers with Time and Distance. When localized light pulses generate excess carriers in a semiconductor (Fig. 40a), the transport equation after the pulse without bias is given by Eq. 158 b by setting $G_p=\mathscr{E}=\partial \mathscr{E} / \partial x=0$ :
$$
\frac{\partial p_n}{\partial t}=-\frac{p_n-p_{n o}}{\tau_p}+D_p \frac{\partial^2 p_n}{\partial x^2} .
$$
The solution is given by
$$
p_n(x, t)=\frac{N^{\prime}}{\sqrt{4 \pi D_p t}} \exp \left(-\frac{x^2}{4 D_p t}-\frac{t}{\tau_p}\right)+p_{n o}
$$
where $N^{\prime}$ is the number of electrons or holes generated initially per unit area. Figure $40 \mathrm{~b}$ shows this solution as the carriers diffuse away from the point of injection, and they also recombine (area under curve is decreased).

If an electric field is applied along the sample, the solution is in the same form but with $x$ replaced by $\left(x-\mu_p \mathscr{E} t\right)$ (Fig. $\left.40 \mathrm{c}\right)$; thus the whole package of excess carrier moves toward the negative end of the sample with a drift velocity $\mu_p \mathscr{E}$. At the same time, the carriers diffuse outward and recombine as in the field-free case.

The example above is similar to the celebrated Haynes-Shockley experiment for the measurement of carrier drift mobility in semiconductors. ${ }^{85}$ With known sample length, applied field, and the time delay between the applied signals (bias on and light off) and the detected signal at the sample end (both displayed on the oscilloscope), the drift mobility $\mu=x / \mathscr{E} t$ can be calculated.

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半导体物理代写

物理代写|半导体物理代写半导体物理学代考|过剩载流子随距离的衰减

过剩载流子随距离的衰减。图39 a显示了另一个简单的例子,多余的载流子从一侧注入(例如,高能光子只在表面产生电子-空穴对)。由图30可知,对于$h v=3.5 \mathrm{eV}$,吸收系数约为$10^6 \mathrm{~cm}^{-1}$,也就是说,当距离为$10 \mathrm{~nm}$时,光强减小了$e$。


在稳定状态下,表面附近有一个浓度梯度。无偏差的$n$类型样本的微分方程为,来自Eq. $158 \mathrm{~b}$,
$$
\frac{\partial p_n}{\partial t}=0=-\frac{p_n-p_{n o}}{\tau_p}+D_p \frac{\partial^2 p_n}{\partial x^2}
$$

边界条件是$p_n(x=0)=$常数,取决于注入水平和$p_n(\infty)=p_{n o}$。$p_n(x)$的解为
$$
p_n(x)=p_{n o}+\left[p_n(0)-p_{n o}\right] \exp \left(-\frac{x}{L_p}\right)
$$
,其中扩散长度为$L_p=\left(D_p \tau_p\right)^{1 / 2}$(图39a)。$L_p$和$L_n$的最大值在硅中属于$1 \mathrm{~cm}$的数量级,而在砷化镓中只属于$10^{-2} \mathrm{~cm}$的数量级 特别值得注意的是,改变第二个边界条件,使后表面$(x=W)$或$p_n(W)=p_{n o}$处的所有多余载流子都被提取出来,然后我们从式163中得到一个新的解
$$
p_n(x)=p_{n o}+\left[p_n(0)-p_{n o}\right]\left{\frac{\sinh \left[(W-x) / L_p\right]}{\sinh \left(W / L_p\right)}\right}
$$

物理代写|半导体物理代写半导体物理学代考|过剩载流子随时间和距离的衰减

.


过剩载流子随时间和距离的衰减。当局域光脉冲在半导体中产生多余的载流子时(图40a),无偏置脉冲后的输运方程由Eq. 158 b给出,设$G_p=\mathscr{E}=\partial \mathscr{E} / \partial x=0$:
$$
\frac{\partial p_n}{\partial t}=-\frac{p_n-p_{n o}}{\tau_p}+D_p \frac{\partial^2 p_n}{\partial x^2} .
$$
,解由
$$
p_n(x, t)=\frac{N^{\prime}}{\sqrt{4 \pi D_p t}} \exp \left(-\frac{x^2}{4 D_p t}-\frac{t}{\tau_p}\right)+p_{n o}
$$
给出,其中$N^{\prime}$是最初每单位面积产生的电子或空穴的数量。图$40 \mathrm{~b}$显示了当载流子从注入点扩散时的解决方案,并且载流子也会重组(曲线下的面积减小)。


如果沿着样品施加电场,溶液的形式相同,但$x$被$\left(x-\mu_p \mathscr{E} t\right)$取代(图$\left.40 \mathrm{c}\right)$;因此,整个过量载流子包以漂移速度$\mu_p \mathscr{E}$向样品的负端移动。与此同时,载流子向外扩散并重组,就像在无场的情况下一样


上面的例子类似于著名的测量半导体载流子漂移迁移率的Haynes-Shockley实验。${ }^{85}$已知样本长度,应用场,以及应用信号(偏置打开和光关闭)与样本端检测到的信号之间的时间延迟(两者都显示在示波器上),可以计算漂移迁移率$\mu=x / \mathscr{E} t$ .

物理代写|半导体物理代写Semiconductor Physics代考

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微观经济学代写

微观经济学是主流经济学的一个分支,研究个人和企业在做出有关稀缺资源分配的决策时的行为以及这些个人和企业之间的相互作用。my-assignmentexpert™ 为您的留学生涯保驾护航 在数学Mathematics作业代写方面已经树立了自己的口碑, 保证靠谱, 高质且原创的数学Mathematics代写服务。我们的专家在图论代写Graph Theory代写方面经验极为丰富,各种图论代写Graph Theory相关的作业也就用不着 说。

线性代数代写

线性代数是数学的一个分支,涉及线性方程,如:线性图,如:以及它们在向量空间和通过矩阵的表示。线性代数是几乎所有数学领域的核心。



博弈论代写

现代博弈论始于约翰-冯-诺伊曼(John von Neumann)提出的两人零和博弈中的混合策略均衡的观点及其证明。冯-诺依曼的原始证明使用了关于连续映射到紧凑凸集的布劳威尔定点定理,这成为博弈论和数学经济学的标准方法。在他的论文之后,1944年,他与奥斯卡-莫根斯特恩(Oskar Morgenstern)共同撰写了《游戏和经济行为理论》一书,该书考虑了几个参与者的合作游戏。这本书的第二版提供了预期效用的公理理论,使数理统计学家和经济学家能够处理不确定性下的决策。



微积分代写

微积分,最初被称为无穷小微积分或 “无穷小的微积分”,是对连续变化的数学研究,就像几何学是对形状的研究,而代数是对算术运算的概括研究一样。

它有两个主要分支,微分和积分;微分涉及瞬时变化率和曲线的斜率,而积分涉及数量的累积,以及曲线下或曲线之间的面积。这两个分支通过微积分的基本定理相互联系,它们利用了无限序列和无限级数收敛到一个明确定义的极限的基本概念 。



计量经济学代写

什么是计量经济学?
计量经济学是统计学和数学模型的定量应用,使用数据来发展理论或测试经济学中的现有假设,并根据历史数据预测未来趋势。它对现实世界的数据进行统计试验,然后将结果与被测试的理论进行比较和对比。

根据你是对测试现有理论感兴趣,还是对利用现有数据在这些观察的基础上提出新的假设感兴趣,计量经济学可以细分为两大类:理论和应用。那些经常从事这种实践的人通常被称为计量经济学家。



MATLAB代写

MATLAB 是一种用于技术计算的高性能语言。它将计算、可视化和编程集成在一个易于使用的环境中,其中问题和解决方案以熟悉的数学符号表示。典型用途包括:数学和计算算法开发建模、仿真和原型制作数据分析、探索和可视化科学和工程图形应用程序开发,包括图形用户界面构建MATLAB 是一个交互式系统,其基本数据元素是一个不需要维度的数组。这使您可以解决许多技术计算问题,尤其是那些具有矩阵和向量公式的问题,而只需用 C 或 Fortran 等标量非交互式语言编写程序所需的时间的一小部分。MATLAB 名称代表矩阵实验室。MATLAB 最初的编写目的是提供对由 LINPACK 和 EISPACK 项目开发的矩阵软件的轻松访问,这两个项目共同代表了矩阵计算软件的最新技术。MATLAB 经过多年的发展,得到了许多用户的投入。在大学环境中,它是数学、工程和科学入门和高级课程的标准教学工具。在工业领域,MATLAB 是高效研究、开发和分析的首选工具。MATLAB 具有一系列称为工具箱的特定于应用程序的解决方案。对于大多数 MATLAB 用户来说非常重要,工具箱允许您学习应用专业技术。工具箱是 MATLAB 函数(M 文件)的综合集合,可扩展 MATLAB 环境以解决特定类别的问题。可用工具箱的领域包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波、仿真等。

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