压电半导体PN异质结的动态响应分析
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郑州大学 力学与安全工程学院

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中图分类号:

TN303

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Analysis of Dynamic Responses for Piezoelectric Semiconductor PN Heterojunction
Author:
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1.School of Mechanics and Safety Engineering,Zhengzhou University,Zhengzhou Henan 450001;2.CHN

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    本文基于压电半导体的三维基本理论和电流密度的真实非线性本构关系,仅考虑轴向变形,建立了压电半导体异质结的一维动态拉伸模型。通过将有限元法和迭代法相结合,得到了GaN/AlN压电半导体异质结的位移、电势和电子浓度等物理量的动态响应。数值分析了电学开路条件下简谐载荷对GaN/AlN压电半导体异质结力电学行为的调控作用,并讨论了欧姆接触条件下动载荷对I-V曲线的影响,揭示了动态载荷对I-V特性的调控机理。

    Abstract:

    In this paper, based on the three-dimensional theory and nonlinear governing equations of electric current density, a one-dimensional dynamic tensile model for piezoelectric semiconductor heterojunction is established. The dynamic responses of the displacement, electric potential and electron concentration are obtained with finite element method and an iterative process. The regulation effect of harmonic loads on GaN/AlN piezoelectric semiconductor heterojunction under open-circuit condition is numerically analyzed. Influences of dynamic loads on I-V characteristics are discussed, and the tuning mechanism of dynamic loads on the I-V characteristic is revealed.

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  • 收稿日期:2024-02-12
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