幾種典型壓電半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的力-電-載流子耦合作用分析.pdf

1、本文研究了幾種典型壓電半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的力-電-載流子之間的耦合作用。首先求解了一個(gè)含圓孔的壓電半導(dǎo)體板的反平面變形問(wèn)題，得出了圓孔附近切應(yīng)力、載流子濃度、電場(chǎng)強(qiáng)度、切應(yīng)變和電位移等物理量的分布規(guī)律。計(jì)算發(fā)現(xiàn)：圓孔附近的切應(yīng)力和電流強(qiáng)度的分布與半導(dǎo)體特性無(wú)關(guān)；而電場(chǎng)強(qiáng)度、切應(yīng)變、載流子濃度和電位移的分布都會(huì)受半導(dǎo)體摻雜濃度的影響，摻雜濃度越大，電場(chǎng)強(qiáng)度和電位移在圓孔附近衰減的越快，載流子在圓孔邊界的集中程度越小。針對(duì)受軸向力作用的壓電p-n

2、結(jié)問(wèn)題，我們考慮p-n結(jié)的內(nèi)部電場(chǎng)效應(yīng)，建立了相關(guān)的分析模型，得到了p-n結(jié)各區(qū)域的電場(chǎng)分布規(guī)律和載流子的分布規(guī)律。通過(guò)少數(shù)載流子的變化計(jì)算出了p-n結(jié)內(nèi)部的局部電流。最后我們研究了矩形截面氧化鋅納米線的橫向彎曲問(wèn)題。根據(jù)壓電半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的基本方程解耦推導(dǎo)出了各階壓電勢(shì)、載流子濃度、電場(chǎng)強(qiáng)度等物理量的表達(dá)式，然后通過(guò)數(shù)值計(jì)算分析了各物理量的分布規(guī)律。我們發(fā)現(xiàn)，橫向彎曲的納米線受拉一側(cè)呈現(xiàn)為正電勢(shì)，受壓一側(cè)為負(fù)電勢(shì)。分析了材料的摻雜濃度對(duì)于