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정공의 확산계수를 Dp, 정공의 확산거리가 Lp로 주어졌을 때, 정공의… | [전자기사 필기] 16년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전자기사 필기] 16년 2회차
정공의 확산계수를 Dp, 정공의 확산거리가 Lp로 주어졌을 때, 정공의 평균수명시간 τp를 나타낸 식은?
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해설

정공의 확산거리는 Lp=DpτpL_p=\sqrt{D_p\tau_p} 로 정의되므로 평균수명시간은 τp=Lp2/Dp\tau_p = L_p^2/D_p 이다.

확산거리는 소수 캐리어가 재결합으로 사라지기 전까지 확산하는 평균 거리로, 정상상태 확산 방정식 Dpd2pdx2=pτpD_p\dfrac{d^2p}{dx^2}=\dfrac{p}{\tau_p} 의 해 e−x/Lpe^{-x/L_p} 에서 Lp2=DpτpL_p^2=D_p\tau_p 가 나온다. 양변을 DpD_p 로 나누면 위 식이 된다. 차원으로도 m2÷(m2/s)=s\mathrm{m^2}\div(\mathrm{m^2/s})=\mathrm{s} 로 시간이 된다.

  • τp=Dp⋅Lp\tau_p = D_p\cdot L_p 보기는 차원이 m3/s\mathrm{m^3/s} 로 시간이 아니다.
  • τp=Lp/Dp\tau_p = L_p/D_p 보기는 차원이 s/m\mathrm{s/m} 로 시간이 아니다.
  • τp=Dp2/Lp\tau_p = D_p^2/L_p 보기는 차원이 m3/s2\mathrm{m^3/s^2} 로 시간이 아니다.

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