3、各种半导体中电子的统计分布 o根据费米分布规律,可以画出各种半导 体中电子的统计分布。如图4-1-4所示 导带 禁带-----E1 价带 E (a)本征半导体 (b)兼井型P型半导体 Et (c)兼并型N型半导体 (d)双兼并型半导体 图4-1-4半导体中电子的统计分布
3、各种半导体中电子的统计分布 o 根据费米分布规律，可以画出各种半导 体中电子的统计分布。如图4-1-4所示
4.2RN结的能带结构 1、PN结的形成 o当P型半导体和N型半导体形成N结时,载流子 的浓度差引起扩散运动,P区的空穴向N区扩散 剩下带负电的电离受主,从而在靠近PN结界面 的区域形成一个带负电的区域。同样,N区的 电子向P区扩散,剩下带正电的电离施主,从 而造成一个带正电的区域。载流子扩散运动的 结果形成了一个空间电荷区,称为PN结
4.2 PN结的能带结构 1、PN结的形成 o 当P型半导体和N型半导体形成PN结时，载流子 的浓度差引起扩散运动，P区的空穴向N区扩散， 剩下带负电的电离受主，从而在靠近PN结界面 的区域形成一个带负电的区域。同样，N区的 电子向P区扩散，剩下带正电的电离施主，从 而造成一个带正电的区域。载流子扩散运动的 结果形成了一个空间电荷区，称为PN结
PN结具有单向导电性 o当PN结加上正向电压时,外加电压的电场方向 消弱了自建场,P区的空穴通过PN结流向N区, N区的电子也流向P区,形成正向电流。由于P 区的空穴和N区的电子都很多,所以这股正向 电流是大电流。 o当PN结加反向电压时,外电场的方向和自建场 相同,多数载流子将背离PN结的交界面移动, 使空间电荷区变宽。空间电荷区内电子和空穴 都很少,它变成高阻层,因而反向电流非常小
PN结具有单向导电性 o 当PN结加上正向电压时，外加电压的电场方向 消弱了自建场，P区的空穴通过PN结流向N区， N区的电子也流向P区，形成正向电流。由于P 区的空穴和N区的电子都很多，所以这股正向 电流是大电流。 o 当PN结加反向电压时，外电场的方向和自建场 相同，多数载流子将背离PN结的交界面移动， 使空间电荷区变宽。空间电荷区内电子和空穴 都很少，它变成高阻层，因而反向电流非常小
PN结的能带 P区 N区 E (a)达到热平衡时PN结的能带 增益区空穴扩 电子扩散长度 散长度 (E) (b)加正向电压后(eF>E)PN结的能带
2 PN结的能带
3增益区的形成 o对于兼并型P型半导体和兼并型N型半导体形成 的PN结,当注入电流(或正向电压)加大到某 值后,准费米能级Ec和EF的能量间隔大于禁 带宽度,PN结里出现一个增益区(也叫有源 区)。 o实现了粒子数反转。这个区域对光子能量满足 Eg<hv<e的光子有光放大作用。半导体激 光器的辐射就发生在这个区域
3 o 对于兼并型P型半导体和兼并型N型半导体形成 的PN结，当注入电流(或正向电压)加大到某一 值后，准费米能级EfC和EfV的能量间隔大于禁 带宽度， PN结里出现一个增益区(也叫有源 区)。 o 实现了粒子数反转。这个区域对光子能量满足 Eg＜hν＜e0V 的光子有光放大作用。半导体激 光器的辐射就发生在这个区域