概述
- 近似假设电场仅限于器件的某些区域。
- 一维器件被分为三个区域，其中电场或有或无。
- 在 P-N 结中，器件两端的两个区域没有电场，称为准中性区域。耗尽区具有电场并且位于结所在的位置。
耗尽区近似
除非做出几个简化的假设，否则上一页的方程很难求解析解。除了一维器件的假设之外，在确定上述方程的解析解时最重要的简化假设是耗尽区近似。耗尽区近似假设器件中的电场被限制在器件的某个区域。根据这一假设，该设备可以分为有电场的区域和没有电场的区域。下图显示了 pn 结，其中区域 I 和 III 没有电场（称为准中性区域或 QNR），而区域 II 有电场（称为空间电荷区或耗尽区）。
根据耗尽区近似，显示有电场和无电场的区域的示意图。随后在推导中改变坐标系，其原点位于耗尽区的边缘并指向准中性区。
使用耗尽区近似的一般步骤：
将设备分为有电场区域和无电场区域。
- 求解耗尽区（图中的区域 II）的静电特性。该解决方案取决于假设的掺杂分布。在这里，我们将计算限制为稳定掺杂和突变结。
- 求解稳态条件下准中性区（图中的 I 区和 III 区）的载流子浓度和电流。其中的步骤是：
- 确定指定设备的通用解决方案。通用解决方案将仅取决于设备中复合和生成的类型。
- 找到特定的解决方案，该解决方案取决于耗尽区边缘表面和状态。
- 找出耗尽区一侧的电流与另一侧的电流之间的关系。这取决于耗尽区的复合/生成机制。
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