2.P型半导体 在本征半导体中 +4(+4(+4g 掺入微量3价元素, 受主 原子 如硼、镓、铟等,则<((+-2(+ ● 原来晶格中的某些硅 空位 (锗)原子被杂质原子<(+++ 代替 图1-5P型半导体的共价键结构
2. P 在本征半导体中, 掺入微量３价元素, 如硼、镓、铟等, 则 原来晶格中的某些硅 (锗)原子被杂质原子 代替。 ＋4 ＋4 ＋4 ＋4 ＋4 ＋4 ＋4 ＋4 ＋4 空位 受主 原子 图 1 – 5 P型半导体的共价键结构
1.2PN结 121异型半导体接触现象 耗尽层 P N P 空间电荷区 ⊙ed⑥,|④④ 6006650000000oo60600 自建场 (a)多数载流子的扩散运动 (b)平衡时阻挡层形成 图1-6PN结的形成
1.２ＰＮ 结 1.2.1 异型半导体接触现象 P (a) 多数载流子的扩散运动 N P (b) 平衡时阻挡层形成 N 耗尽层 空间电荷区 自建场 图 1 - 6 PN结的形成
122PN结的单向导电特性 1.PN结外加正向电压 若将电源的正极接P区,负极接N区,则称此为正向 接法或正向偏置。此时外加电压在阻挡层内形成的电场 与自建场方向相反,削弱了自建场,使阻挡层变窄,如图 1-7(a)所示。显然,扩散作用大于漂移作用,在电源作 用下,多数载流子向对方区域扩散形成正向电流,其方向 由电源正极通过P区、N区到达电源负极
1.2.2 ＰＮ结的单向导电特性 1. 若将电源的正极接Ｐ区, 负极接Ｎ区, 则称此为正向 接法或正向偏置。此时外加电压在阻挡层内形成的电场 与自建场方向相反, 削弱了自建场, 使阻挡层变窄, 如图 １-７(ａ)所示。 显然, 扩散作用大于漂移作用, 在电源作 用下, 多数载流子向对方区域扩散形成正向电流, 其方向 由电源正极通过Ｐ区、Ｎ区到达电源负极
此时,PN结处于导通状态,它所呈现出的电阻为正向 电阻,其阻值很小。正向电压愈大,正向电流愈大。其关 系是指数关系: S 式中,ID为流过PN结的电流;U为PN结两端电压; 称为温度电压当量,其中k为玻耳兹曼常数, T为绝对温度q为电子的电量,在室温下即T=300K 时,Ur=26mV;Is为反向饱和电流。电路中的电 阻R是为了限制正向电流的大小而接入的限流电阻
此时, ＰＮ结处于导通状态, 它所呈现出的电阻为正向 电阻, 其阻值很小。 正向电压愈大, 正向电流愈大。其关 系是指数关系： T U U D S I I e = 式中, ＩＤ为流过ＰＮ结的电流；U为ＰＮ结两端电压； , 称为温度电压当量,其中k为玻耳兹曼常数, Ｔ为绝对温度,q为电子的电量,在室温下即Ｔ＝３００Ｋ 时,ＵＴ＝２６ｍＶ；ＩＳ为反向饱和电流。电路中的电 阻Ｒ是为了限制正向电流的大小而接入的限流电阻。 T kT U q =
外电场 外电场 P|○团 P SOON 自建场 自建场 R (a)外加正向电压 (b)外加反向电压 图1-7PN结单向导电特性
P N 外电场 (a) 外加正向电压 P N (b) 外加反向电压 I 自建场 D ＋ － R 外电场 自建场 ＋ R U U － 图 1 - 7 PN结单向导电特性