Russian Subtitles for PV1x_2017_3.2.1_Continuity_and_Ambipolar_Transport-video



Subtitles / Closed Captions - Russian

Это трудно следить за зарядом в солнечной батарее.

Генерация, рекомбинация, и пространственное движение, все происходит одновременно. Как мы можем следить за всеми этими процессами? Ну, все это сводится к одному уравнению: амбиполярное уравнение переноса, который мы будем подробно обсудить в этом видео. Амбиполярное уравнение переноса на самом деле уравнение непрерывности для носителей заряда в полупроводники.

Положительные и отрицательные носители заряда нести ток в полупроводнике, следовательно, имя амбиполярная транспорта. В этом видео мы сначала визуализировать одномерный амбиполярное уравнение переноса, то мы будем применять его в качестве примера, чтобы улучшить наше понимание, и, наконец, мы будем расширять уравнение для трех измерений. В этом слайде элемент объема показан полупроводника, со сторонами Dx, Dy, и

дюжина Уравнение переноса по существу является способом учета носителей заряда. В нашей повседневной жизни многие из нас знакомы с бухгалтерским учетом, так что давайте сначала посмотрит, как который работает, глядя на банковский счет. Банковский счет сам может рассматриваться как элемент объема. Деньги приходят в таком, как зарплаты, и выходить в качестве расходов.

Этот приток и отток вещества денег банковского счет эквивалент носителя заряд, протекающий в и из элемента объема. Если вам удалось получить хороший счет в банке, вы можете получить проценты на свой баланс, Другими словами, деньги генерируется. Эта процентная ставка может быть по сравнению с генерацией в полупроводнике. И, наконец, банковские сборы расходов за использование счета.

Тот факт, что у вас есть в банке расходы на счета деньги, и это напоминает рекомбинацию в элемент объема. Теперь давайте обратимся к биполярному уравнению переноса. В этой лекции мы не выведем это уравнение математически, но мы будем осмыслять используя элемент объема, показанного ранее. Амбиполярное уравнение переноса определяются следующим соотношением.

Это уравнение связывает все возможные процессы переноса заряда в элементе объема к изменению времени скорости концентрации носителей. Заряд течет в и из этого элемента объема путем дрейфа и диффузии. Внутри этого элемента заряда объема генерируется. И заряд также рекомбинировать. Это довольно сложная формула получена в энергии книге солнечной, и для получения дополнительной информации

Я отсылаю вас к главе 6.5 книги. Же вывод может быть применен для дырок, что приводит к более или менее тем же уравнением, за исключением того, что термин дрейфа теперь отрицательный. Это из-за противоположный эффект электрического поля имеет на положительно заряженные дырки, по сравнению с отрицательно заряженными электронами. Сейчас мы рассмотрим на примере.

Представьте плиту п-типа материала длиной «L». Мы осветить материал с равномерной подсветкой, но тень половины. Это приводит к равномерному генерации в левой половине материала, и ни одно поколение в правой половине. Для простоты мы предполагаем бесконечное время жизни носителей, что приводит ни к рекомбинации. Конечно, это не реалистично считать всю жизнь быть бесконечным, но это позволит

нам понять применение амбиполярного уравнения переноса, не углубляясь в детальный математика В этом примере мы также предполагаем, что напряженность электрического поля равна нулю. И, наконец, мы принимаем избыточную концентрацию носителей равной нулю на границах плита, которая часто ситуация на границе раздела между металлом и полупроводником. Начну с освещенной частью.

Поскольку нет никакого электрического поля, не рекомбинации, и мы рассмотрим статический или стационарное положение, мы можем удалить несколько терминов из амбиполярного уравнения переноса, уменьшение этого на следующее дифференциальное уравнение. Когда мы решаем это дифференциальное уравнение, получим следующее уравнение, где «c_1» и «C_2» постоянные интегрирования. Мы делаем то же самое для затененной части.

Во-первых удаление несколько терминов из амбиполярного уравнения переноса, то решение дифференциала Уравнение, что приводит к следующему уравнению. Вот C_3 'и «C_4» также постоянные интегрирования. Теперь мы получили два уравнения с четырьмя неизвестными константами. Для решения этой проблемы нам нужны четыре граничных условий. Это при условии, что его избыток концентрации носителей равна нулю на краях материала,

и, таким образом, приводит к двум граничным условиям. Но важным шагом является рассмотрение границы между освещенной и затененной части. На этой границе концентрация носителей должна быть непрерывной. Это означает, что избыточная концентрация носителей слева от границы должна быть равна концентрация носителей правой границы. И из-за непрерывности пространства производной от концентрации носителей с обеих сторон

границы должны быть такими же, как хорошо. Теперь у нас есть четыре граничных условий, и мы можем решить два уравнения. Это остается в качестве упражнения для зрителя, сделать паузу видео прямо сейчас, чтобы попытаться решить это себя, как я покажу вам окончательное решение после этой короткой паузы. Теперь, когда у нас есть окончательное решение, мы можем проанализировать его дальше, откладывая его, в результате чего на следующем графике.

Мы видим, что на краях избыточная концентрация носителей действительно равна нулю. А на границе между освещением и затенения, мы видим, что оба значения и Наклон концентрации носителей являются непрерывными. Концентрации носителей пика в освещенной части, которая, как ожидается, так как это часть, где заряд генерируется. Он также показывает параболическое поведение.

В заштрихованной части, только диффузия присутствует, что приводит к линейному поведению. Теперь, когда мы прошли через, например, в одном измерении, мы можем расширить амбиполярное уравнения переноса в трех измерениях. Начнем с уравнением для электронов. Единственные термины, которые связаны с размерами контрольного объема являются диффузия и дрейфовать термины, которые показывают зависимость от «х».

Когда мы расширим эти термины в трех измерениях, мы получим следующее соотношение. Это перекрестное произведение оператора наб и вектор плотности тока «J_n», деленная на заряд «д». Для отверстий аналогичное уравнение получается. Единственным отличием является заряд, что опять-таки приводит к минус. Теперь подвести итог, мы визуализировали одномерный амбиполярное уравнение переноса, применил его к

пример п-типа материала и, наконец, расширили уравнение к трем измерениям. С помощью этого уравнения в нашем распоряжении, мы можем решить многие проблемы физики полупроводников, и дизайн лучше солнечные батареи.



Video Description

PV1x_2017_2.5.4_Continuity_and_Ambipolar_Transport-video.mp4