3.6 Kopplung mit den Halbleitergleichungen



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3.6 Kopplung mit den Halbleitergleichungen

 

Bei den in den vorangegangenen Kapiteln beschriebenen Lösungen transienter Generations- und Rekombinationsprozesse war davon ausgegangen worden, daß diese keine Rückwirkungen auf das elektrostatische Potential und die Elektronen- bzw. Löcherkonzentrationen und ausüben. Das ist nur in Spezialfällen unter vereinfachenden Annahmen der Fall. Eine rigorose Analyse transienter Rekombinations- und Generationseffekte erfordert die selbstkonsistente Lösung der mit den Störstellengleichungen gekoppelten Halbleitergleichungen.
Die um die Störstellen-Bilanzgleichung (siehe Abschnitt 3.3) erweiterten Halbleitergleichungen für den Variablensatz [,,,] lauten dann

    

Der Integrationsbereich der verteilten Generations- und Rekombinationsraten ist das gesamte verbotene Band. Die den Mathematiker interessierenden Eigenschaften eines solchen Systems von Evolutionsgleichungen sind zuallererst Existenz, Eindeutigkeit und Struktur von Lösungen. Der Ingenieur ist mangels analytischer Lösungen hingegen an diskreten Approximationen interessiert. Da es sich hier um ein Anfangsrandwertproblem handelt, ist die Frage nach der Stabilität der Lösung zu beantworten. Es erweist sich bei dieser Problemstellung als sinnvoll, vom kontinuierlichen Problem auszugehen und die Stabilitätsfrage dort zu analysieren. Die Resultate können dann auf das diskrete Problem übertragen werden.
Bei der vorliegenden Arbeit wurde vor allem auf die Arbeiten von M.S. Mock [69] zurückgegriffen, die eine straffe und rigorose mathematische Analyse des transienten Problems enthalten. Einige darin aufscheinende Resultate, das kontinuierliche und diskrete transiente Stabilitätsproblem betreffend, wurden hier auf transiente Shockley-Read-Hall-Prozesse erweitert.



Martin Stiftinger
Fri Oct 14 21:33:54 MET 1994