Woher kommen in einem positiv vorgespannten PN-Übergang die Injektionsträger?

Ich verstehe den iv-Charakter der PN-Übergangsdiode nicht ganz.

Hier ist das Modell im Lehrbuch. Die PN-Übergangsdiode kann in drei Bereiche unterteilt werden. Sie sind

1. Eine Verarmungsregion nahe der PN-Grenzfläche, wo keine Ladungsträger, sondern ionisierte Atome existierten.
2. Zwei quasineutrale (QNR) Bereiche erstrecken sich von der Grenze des Verarmungsbereichs zu beiden Enden der Diode.

Wenn an diese Diode eine positive Spannung angelegt wird, bildet sich ein Strom. Um den Strom zu charakterisieren, muss gemäß dem Modell lediglich die Minoritätsdiffusion innerhalb von QNR berechnet werden. Aber was ist mit dem Mehrheitsträger?

Wie groß ist ihre Konzentration entlang der Diode? Warum zählen wir ihren Beitrag zur Verbreitung nicht?

Ich vermute, dass Majoritätsträger auch zur Diffusion beitragen, indem sie sich mit Minoritätsträgern rekombinieren. Um die Diffusion zu unterstützen (durch Aufrechterhalten des Konzentrationsunterschieds), müssen überschüssige Ladungsträger beider Typen in QNR injiziert werden.

Q1 Woher kommen diese Injektionsträger? Nehmen Sie zum Beispiel das n-QNR. Ist es richtig zu sagen, dass sowohl Elektronen als auch Löcher vom p-QNR injiziert werden? Wenn dies der Fall ist, würde die Trägerkonzentration im p-QNR verringert und schließlich gleich Null sein, was meiner Meinung nach nicht der Fall ist.

Q2 Hier in der Nähe der Schnittstelle zwischen der Verarmungsregion QNR, gilt die Beziehung n*p = ni^2 immer noch ? Es schien, dass es sowohl durch n als auch durch injizierte p gebrochen wurde.

Q1 und Q2 sind recht klar beantwortet. Mit der Erklärung befasse ich mich jetzt mit der Anzahl der Träger in dieser Diode. Nehmen Sie zum Beispiel die Elektronen, sie werden durch thermische Anregung in n-QNR geboren, überwinden dann die Potentialbarriere im Verarmungsbereich und rekombinieren schließlich (nach einer gewissen Diffusionsstrecke) in p-QNR.

Bei jeder Rekombination nimmt jedoch #Elektronen und #Löcher um eins ab. Da Strom kontinuierlich fließt, muss im n-QNR ein neues Elektron-Loch-Paar erzeugt werden, andernfalls würden #Elektronen, die Verarmungsregionen passieren können, schließlich null werden.

Q3 Was ist mit den Löchern, die in n-QNR erzeugt werden, wo würden sie hingehen? Wenn sie die Verarmungsregion durchlaufen (beschleunigt werden) und in p-QNR zur Mehrheit werden, besteht dann die Gefahr, dass sie rekombiniert werden, bevor sie die Verarmungsregion (in n-QNR) durchlaufen?

Q4 Wenn die Vorspannung zunimmt, fließt mehr Strom. Bedeutet dies eine größere Erzeugungsrate (in #/Zeit-1 Volumen-1) von Elektron-Loch-Paaren? In diesem Fall muss zusätzliche Energie zugeführt werden (vergleiche zum TE-Fall), da die #Elektronen mit hohem KE zunehmen, aber die Temperatur bleibt. Woher kommt diese zusätzliche Energie?