描述半导体PN结特性的方程为一组非线性方程,又称为泊松方程.梯度法是一种有效求解非线性方程的数值方法,将其应用于求解实际的物理问题,如PN结特性方程,有助于加深对物理概念的理解.推导了梯度法的一般原理,并通过将泊松方程线性化,成功应用梯度法求解了PN结的内建电场,电位,平衡载流子浓度等参数沿结方向的分布.进一步研究了外加偏压和掺杂浓度等参数对PN结特性的影响.数值结果表明,采用梯度法求解玻尔兹曼方程比牛顿迭代法精度更高.梯度法在求解非线性方程组所描述的半导体PN结问题上是可行的.
半导体 PN结 梯度法 数值计算