应用物理光电综合设计-半导体中载流子浓度的计算分析大学论文.docVIP

光电综合设计 学院：理学院 专业：应用物理学 姓名： 学号： 年月日～年月日 目 录 一、课题1：半导体中载流子浓度的计算分析 1 1.1.课题任务要求及技术指标 1 1.2.课题分析及设计思路 1 1.3.系统设计（建模） 1 1.4.仿真结果与结果分析 3 二、课题2：光电探测器光电流的计算 6 2.1.课题任务要求及技术指标 6 2.2.课题分析及设计思路 6 2.3.系统设计（建模） 7 2.4.仿真结果与结果分析 8 三、课题3：半导体激光器静态特性的计算 10 3.1.课题任务要求及技术指标 10 3.2.课题分析及设计思路 10 3.3.系统设计（建模） 11 3.4.仿真结果与结果分析 12 四、课程设计小结 16 一、课题1：半导体中载流子浓度的计算分析 1.1.课题任务要求及技术指标 设计任务： 若锗中含有一定数量的杂质元素Sb，试根据要求分析杂质浓度与电离度以及电离温度之间的关系： （1）当Sb浓度分别为和时，计算杂质99％，90％和50％电离时的温度各为多少？ （2）根据一定杂质类型和杂质浓度，画出电离度和温度的关系图线，并确定半导体处于强电离区（电离度90％）的温度范围。 设计要求： （1）具有友好输入输出界面； （2）调整输入数据，得出相应结果，并进行分析。 1.2.课题分析及设计思路 本题是已知掺杂一定数量杂质的半导体，分析其杂质浓度、电离度及电离温度之间的关系，并且在已知杂质浓度的条件下根据电离度计算温度。由固体电子导论中载流子浓度的知识，随着温度升高，电离程度加大，载流子浓度也增加，但温度进一步升高后，杂质全部电离，此时以本征激发为主，载流子浓度迅速增加，本题中锗中掺Sb时，形成n型半导体，任务是要作出一定掺杂浓度下电离度和温度的关系曲线，计算公式如下： 浓度为1014时电离度与温度的关系式为： D=1-exp(116./T)*10^(14)/10^(15)./T.^(1.5) 浓度为1017时电离度与温度的关系式为： D=1-exp(116./T)*10^(17)/10^(15)./T.^(1.5) 1.3.系统设计（建模） gui_Singleton = 1; gui_State = struct(gui_Name, mfilename, ... gui_Singleton, gui_Singleton, ... gui_OpeningFcn, OpeningFcn, ... gui_OutputFcn, OutputFcn, ... gui_LayoutFcn, [] , ... gui_Callback, []); if nargin ischar(varargin{1}) gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1}); end if nargout [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); else gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); end function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles) global a; global b; c1=solve(116/T=1.5*log(T)-2.3); c2=solve(116/T=1.5*log(T)-9.2); c3=solve(116/T=1.5*log(T)); c4=solve(116/T=1.5*log(T)-6.9); c5=solve(116/T=1.5*log(T)+3); c6=solve(116/T=1.5*log(T)-3.9); switch a case 1 if b==1 set(handles.text1,String,double(c1)); elseif b==2; set(handles.text1,String,double(c3)); elseif b==3; set(handles.text1,String,double(c5)); end; case 2 if b==1 set(handles.text1,String,do