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硅 PN 结阻抗在高频下的本质

应用物理 2025-01-07 v1

摘要

对太阳能电池的小信号响应进行彻底的理解可以揭示器件的内在特性,并为创新之路提供指引。本研究使用 TCAD 仿真,聚焦于晶体硅 PN 结器件的阻抗,考察频率、偏置电压以及低高(Low-High, LH)PN 结的存在对阻抗的影响。结果表明,PN 结在低频下表现为固定的 RCRC 环行为,但随着频率升高,电阻 RjR_j 和电容 CjC_j 均发生松弛。此外,研究发现,加入 LH 结会影响阻抗,具体而言是改变 RjR_jCjC_j 以及串联电阻 RsR_s。与常规建模方法不同后者通常包含一个额外的 RCRC 环来表示 LH 结,本研究指出,这种表征方式并不代表底层物理,尤其是 RjR_jCjC_j 的频率依赖行为。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.06749,
  title  = {The nature of silicon PN junction impedance at high frequency},
  author = {David A. van Nijen and Paul Procel and René A. C. M. M. van Swaaij and Miro Zeman and Olindo Isabella and Patrizio Manganiello},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.06749},
  year   = {2025}
}