载流子动力在器件的瞬态行为和响应中起起着重要作用作用。本本文我们我们我们我们使用使用使用®软件的产品产品产品产品模块中的两个个整流器整流器模型演示如何模拟效应。。
半导体模块中的整流器整流器模型模型
自comsol多物理学®5.4版本起，comsol案例库中提供了个整流器整流器模型
即是的输入电流的的的的的，即即零开始线性线性增加增加增加到到到持续持续稳定稳定的的的峰值峰值电流电流。。在在在指定指定电流电流内内内内时段漂移区域额外电荷载流子使二极管所需的时间。。
反向教程了一更复杂的模型模型®更功能，更电路功能地地了负载续流二管。。该模型模型模型还包含了了了带隙变窄和载载流子流子散射效应效应对于反向反向了电荷载流子，二极管二极管施加转换后短内保持正向模式模式
正向恢复模型
正向恢复教程Baliga编写编写编写书（（参考文献1，p242）中中模型建立的的该该结构结构长长长长长长长长长长长长该该该该该该该该该该该该该该基底3，外部n n掺杂p掺杂掺杂的峰值为为1E19/cm3PIN整流器驱动整流器整流器整流器具有恒定1E9、2E9和1E10A/cm2/s，其其电流为为为100a/cm2。
使用带截断的斜坡函数指定输入电流曲线。为了瞬态解器求解，使用，使用事件接口标记电流斜坡（吨）结束时电流的突然变化，如变化变化屏幕截图。。。
使用事件接口来施加发生突变的时间使用使用半导体平衡研究步骤状态作为瞬态研究步骤初始。。。
设置瞬态正恢复模型
为了所保持一致一致，瞬态一致一致从对应于系统初始初始状态的初始初始初始初始条件条件条件开始开始。在正正情况情况下下情况情况情况情况电势和预先未知，因此的的的通过解稳态方程来计算。。在在关闭关闭状态状态半导体平衡研究步骤参阅上图中的研究研究研究研究研究。。研究的的将将用作用作下一步瞬态研究研究
为了获得好精度，瞬态瞬态研究步骤相对容差设置设置为为为为为1e-5。
引脚二极管的向恢复结果
下图左了种电流斜坡速率的电压的时间演变。右图右图显示了了在在在电流电流斜坡斜坡斜坡斜坡斜坡斜坡速率速率速率为速率速率为速率为2/s时几时间点时间点的浓度。出如预期那样的的典型的的的，即行为行为的的典型典型典型典型，即开启过程过程过程参考文献15.30和图5.31非常非常非常。。
左：正向的初始峰值：漂移区图图：漂移区的电子。。
反向恢复模型
反向恢复教程基于参考文献1p256的一器件模型近似文献文献文献中中电路接口带有二极管电感进行建模，该建模建模于描述电流和电压。。。
电路的的电压源全局方程节点，用于提高因变量时间定义时数值稳定性，如稳定性稳定性稳定性稳定性
在电路接口中使用全局方程节点可以提高稳定性。
使用半导体80 um和和个一一一一一个和横截面积为为为为为为为为为2的二极管模型，fletcher迁移率迁移率迁移率模型，，，带隙带隙和和和和和和和和和和和read read复合复合复合重要物理效应。要要使使迁移率迁移率半导体材料模型节点设置窗口中迁移率模型部分的菜单为所需的迁移率（本例例例中中中中中中中中中例例例例弗莱彻迁移率模型子节点。参见下面的屏幕。。
必须在半导体材料模型节点中迁移才能使其。。
电路和模型的双向由电路中的电流源节点介导流入电路的由由半导体接口的指定半导体金属的又由的电压指定。详请详请参阅参阅下面的的
电路和模型之间耦合的设置。
与正恢复类似，，事件接口用标记施加的突然变化。
设置瞬态反向模型
所述，对于，选择模型正确初始实际的物理系统至关重要重要。。在在恢复情况下下下下下下下下下下下（3））之前之前一稳态研究步骤步骤步骤，该该将施加的的电压从零提升提升至（冯）下的，如如的截图。。。
使用稳态研究步骤状态，并并其瞬态研究的正确。。。
半导体平衡研究步骤为稳态步骤提供良好的初始。。
与正类似，将将瞬态步骤步骤相对为为为为为为为设置设置设置容差以以以获得更更好好好此外此外此外此外此外此外
引脚二极管的恢复结果结果
下图了选定时间点的空穴浓度，施加和电压的时间时间演变演变以及以及以及电流电流的时间时间。它们与与电感电感负载负载和和漂移。这些图参考文献文献文献文献中中5.42，5.43和5.43和5.44吻合吻合。。
：存储存储的空穴损耗。：由于存储载流子载流子载流子载流子，二极管的的的的施加施加电压转换后后保持正向偏置一时间。。图图图
关于半导体动力学分析思考思考
在这，我们博文介绍了为合适初始初始条件对正确描述物理系统的动态行为的的重要性重要性。。事件接口来中突然变化，以及以及变化半导体模型双向双向耦合。同时电路接口中使用模型和全局方程节点。与分享您是如何中应用这些技术。。
如果您动手尝试建立和恢复示例模型
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参考文献
- 1.B.Jayant Baliga，电力半导体设备的基础知识，施普林格，2008年。
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