3.2PN结的形成及特性 1.PN结的形成 PN结合→因多子浓度差→多子的扩散→空间电荷区 →形成内电场→阻止多子扩散,促使少子漂移。 内电场E P型半导体 空间电荷区N型半导体 O°O°O° O°O°O9 耗尽区 多子扩散电流 少子漂移电流
内电场E →因多子浓度差 →形成内电场 →多子的扩散 →空间电荷区 →阻止多子扩散,促使少子漂移。 PN结合 - - - - - - - + + - + + + + + - + P型半导体 - - + + N型半导体 + - + 空间电荷区 多子扩散电流 少子漂移电流 耗尽区 3.2 PN结的形成及特性 1 . PN结的形成
补充耗尽层失去的多子,耗尽层变窄,E 少子漂移 多子扩散 失去多子,耗尽层变宽,E「 内电场E P型半导体 耗尽层 N型半导体 多子扩散电流 少子漂移电流 动态平衡:扩散电流=漂移电流 总电流=0 耗尽层宽度稳定不变 势垒 硅0.5V Uo 锗0.1V
少子漂移 补充耗尽层失去的多子,耗尽层变窄,E 多子扩散 失去多子,耗尽层变宽,E P型半导体 + - - + N型半导体 + + + + + - + - + - + - - + + - - - - - 内电场E 多子扩散电流 少子漂移电流 耗尽层 动态平衡: 扩散电流 = 漂移电流 总电流=0 势垒 UO 硅 0.5V 耗尽层宽度稳定不变 锗 0.1V
2.PN结的单向导电性 ()加正向电压(正偏)一电源正极接P区,负极接N区 外电场的方向与内电场方向相反。 外电场削弱内电场→耗尽层变窄→扩散运动>漂移运动 →多子扩散形成正向电流I? P型半导体空间电荷区N型半导体 O°O°OO O°,⊙°aola 正向电流 O°O°⊙0⊕ 内电场E Ew R
2. PN结的单向导电性 (1) 加正向电压(正偏)——电源正极接P区,负极接N区 外电场的方向与内电场方向相反。 外电场削弱内电场→耗尽层变窄 →扩散运动>漂移运动 →多子扩散形成正向电流I F - - - - - - - + + - + + + + + - + P型半导体 - - + + N型半导体 + - + EW R 空间电荷区 内电场E 正向电流
(2)加反向电压 电源正极接N区,负极接P区 外电场的方向与内电场方向相同。 外电场加强内电场→耗尽层变宽→漂移运动>扩散运动 →少子漂移形成反向电流IR P l 空间电荷区 在一定的温度下,由本 征激发产生的少子浓度是 一定的,故I趋于恒定, 基本上与外加反压的大小 内电场E 无关,所以称为反向饱和 电流。但与温度有关
(2) 加反向电压——电源正极接N区,负极接P区 外电场的方向与内电场方向相同。 外电场加强内电场 →耗尽层变宽→漂移运动>扩散运动 →少子漂移形成反向电流I R + - - - + - - 内电场 + + - + - + E + - EW - - - + 空 间 电 荷 区 + - R + + + I R P N 在一定的温度下,由本 征激发产生的少子浓度是 一定的,故IR趋于恒定, 基本上与外加反压的大小 无关,所以称为反向饱和 电流。但IR与温度有关
PN结加正向电压时,具有较大的正向 扩散电流,呈现低电阻,PN结导通; PN结加反向电压时,具有很小的反向 漂移电流,呈现高电阻,PN结截止。 由此可以得出结论:PN结具有单向导 电性
PN结加正向电压时,具有较大的正向 扩散电流,呈现低电阻, PN结导通; PN结加反向电压时,具有很小的反向 漂移电流,呈现高电阻, PN结截止。 由此可以得出结论:PN结具有单向导 电性