(续)三、杂质半导体杂质半导体的载流子浓度P型半导体:N.表示受主杂质的浓度n表示电子的浓度p表示总空穴的浓度p=n+ N~N(受主杂质的浓度>>n)N型半导体:施主杂质的浓度N.n表示总电子的浓度p表示空穴的浓度n=p+Np~Np(施主杂质的浓度>>p)说明:因掺杂的浓度很小,可近似认为复合系数R保持不变。在一定温度条件下,空穴与电子浓度的乘积为一常数
杂质半导体的载流子浓度 N型半导体:施主杂质的浓度ND n 表示总电子的浓度 p 表示空穴的浓度 n =p+ND ≈ND(施主杂质的浓度>>p) P型半导体: NA表示受主杂质的浓度 , n 表示电子的浓度 p 表示总空穴的浓度 p= n+ NA ≈ NA (受主杂质的浓度>>n) 三、杂质半导体(续) 说明:因掺杂的浓度很小,可近似认为复合系数R保持不 变。在一定温度条件下,空穴与电子浓度的乘积为一常数
17/132(续)三、杂质半导体结论:在杂质型半导体中,多子浓度比本征半导体的浓度大得多,而少子浓度比本征半导体的浓度小得多,但两者乘积保持不变n·p =ni P =n?=C其中: n表示本征材料中电子的浓度P;表示本征材料中空穴的浓度
17/132 结论:在杂质型半导体中,多子浓度比本征半导体 的浓度大得多,而少子浓度比本征半导体的浓度小 得多,但两者乘积保持不变。 三、杂质半导体(续) 其中:ni 表示本征材料中电子的浓度 pi 表示本征材料中空穴的浓度。 n · p = ni · pi = ni 2=C
18/1322.2 PN结PN结的形成rm福PN结的接触电位差三、PN结的伏安特性四PN结的反向击穿五、PN结电容六、PN结的光电效应与电致发光
18/132 2.2 PN结 一、PN结的形成 二、PN结的接触电位差 三、PN结的伏安特性 四、 PN结的反向击穿 五、PN结电容 六、PN结的光电效应与电致发光
19/132PN结的形成空穴自由电子中内电场阻碍多子向对方的扩散即阻碍扩散运动同时促进少子向对方漂移即促进了漂移运动P区N区散运动负电荷正电荷流N区内电场P区扩散运动=漂移运动时达到动态平衡耗尽层..PN结
19/132 一、PN结的形成 P区 N区 扩散运动 载流子从浓度大向浓度小 的区域扩散,称扩散运动 形成的电流成为扩散电流 内电场 内电场阻碍多子向对方的扩散 即阻碍扩散运动 同时促进少子向对方漂移 即促进了漂移运动 扩散运动=漂移运动时 达到动态平衡 耗尽层 PN结 P区 N区 空穴 自由电子 负电荷 正电荷
20/132(续)PN结的形成多子的扩散运动由杂质离子形成空间电荷区个一空间电荷区形成内电场浓度差内电场阻止多子扩散内电场促使少子漂移多子从浓度大向浓度小的区域扩散,称扩散运动扩散运动扩散运动产生扩散电流。少子向对方漂移,称漂移运动。漂移运动漂移运动产生漂移电流P区N区动态平衡扩散电流 = 漂移电流,PN结内总电流=0。稳定的空间电荷区,又称高阻区,也称耗尽层。PN结
20/132 内电场阻止多子扩散 浓度差 多子的扩散运动 由杂质离子形成空间电荷区 空间电荷区形成内电场 内电场促使少子漂移 扩散运动 多子从浓度大向浓度小的区域扩散, 称扩散运动。 扩散运动产生扩散电流。 漂移运动 少子向对方漂移,称漂移运动。 漂移运动产生漂移电流。 动态平衡 扩散电流 = 漂移电流,PN结内总电流=0。 PN 结 稳定的空间电荷区,又称高阻区 ,也称耗尽层。 一 、PN结的形成(续) P区 N区