半导体内有大量粒子，我们需要跟踪这些粒子以确定器件的运行。典型的硅基太阳能电池具有约 3 Ωcm 的背景掺杂和 2 x 1015 cm-3 的多数载流子，以及同样很多的少数载流子。典型的太阳能电池的面积为 240 cm²，厚度为 100 至 200 µm，因此总载流子数量超过 1016 cm-3。显然，即使对于性能最强大的计算机来说，跟踪如此多数量的载流子也是不切实际的。在大多数情况下，我们假设载流子遵循漂移-扩散模型，因此我们不需要跟踪每个载流子，而是跟踪加权统计平均值（相当于准费米能级），这类似于我们跟踪“温度”，而不是跟踪加热材料时每个原子的能量。
如果载流子不符合漂移-扩散模型，我们还有其他模型可用。例如，使用蒙特卡罗模型跟踪系统中的随机载流子，并且可以对纳米结构器件进行建模，但即使对于最大型的计算机，也只能在很小的范围内进行建模。
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