1.1.1半导体及FN结 PN结 (一)PW结的形成 在同一片半导体基片上,分别制造P型半导体和N型半 导体,在它们的交界面形成一个具有特殊性责的薄层,称之 PN结。 扩散运动:当P型半导体和N型半导体“结合”在一起 时,由于在两侧的空穴和电子存在浓度差,因而N区的多数载 流子电子向P区运动,同时P区内的多数载流子空穴向N区运动, 此运动称为扩散运动。 交界面 P区留下负离子 扩散运动 N区留下正离子 内电场E BACK NEX
（一） PN 结的形成 在同一片半导体基片上，分别制造P 型半导体和N 型半 导体，在它们的交界面形成一个具有特殊性责的薄层，称之 PN 结。 1.1.1 半导体及PN结 三、PN结 扩散运动：当P 型半导体和N 型半导体“结合”在一起 时，由于在两侧的空穴和电子存在浓度差，因而N区的多数载 流子电子向P区运动，同时P区内的多数载流子空穴向N区运动， 此运动称为扩散运动。 扩散运动 内电场E 交界面 P区留下负离子 N区留下正离子
1.1.1半导体及结 漂移运动:内电场将阻止多子的扩散运动,而将N区 的少子空穴向P区运动,同时将P区内的少子电子向N区运动, 此∵玩江玷 扩散的结果是使空间电 内电场越强,就使漂移 荷区逐渐加宽,空间电二精尽层运动越强,而漂移使空 荷区越宽 问电荷区变薄 Q(e|④④( 扩散运动③⑨③⑨9④⊕史守漂移运动 所以扩散和漂移这一对相反的运动最终达到平衡, 相当于两个区之间没有电荷运动,空间电荷区的厚 度固定不变。 BACK NEX
P型半导体 N型半导体 扩散运动 漂移运动 － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + － － － － 内电场E 耗尽层 空间电荷区 电位V V0 1.1.1 半导体及PN结 漂移运动：内电场将阻止多子的扩散运动，而将N区 的少子空穴向P区运动，同时将P区内的少子电子向N区运动， 此运动称为漂移运动。 扩散的结果是使空间电 荷区逐渐加宽，空间电 荷区越宽。 内电场越强，就使漂移 运动越强，而漂移使空 间电荷区变薄。 所以扩散和漂移这一对相反的运动最终达到平衡， 相当于两个区之间没有电荷运动，空间电荷区的厚 度固定不变
1.1.1半导体及结 (二)PN结的单向导电性 PN结加上正向电压、正向偏置的意思都是:P区 加正、N区加负电压。 变薄 内电场被削弱,多子 的扩散加强能够形成 较大的扩散电流。 N 内电场 外电场 R E BACKNEX
（二）PN结的单向导电性 PN 结加上正向电压、正向偏置的意思都是： P 区 加正、N 区加负电压。 1.1.1 半导体及PN结 内电场 外电场 变薄 R E － － － － + + + + P N + _ 内电场被削弱，多子 的扩散加强能够形成 较大的扩散电流
1.1.1半导体及结 PN结加上反向电压、反向偏置的意思都是:P区 加负、N区加正电压。 变厚鬥内电场被加强,多子的 扩散受抑制。少子漂移 加强,但少子数量有限, 只能形成较小的反向电 流 1⊙⊙|d 内电场 R 外电场|E BACKNEX
1.1.1 半导体及PN结 内电场 变厚 PN 结加上反向电压、反向偏置的意思都是： P区 加负、N 区加正电压。 外电场 R E + _ － － － － + + + + P N － － － － － － － － + + + + + + + + 内电场被加强，多子的 扩散受抑制。少子漂移 加强，但少子数量有限， 只能形成较小的反向电 流
个1.1,1半导体及四结 PN结的单向导电性: 当N结正偏时,形成较大电流,N结处于正向导通状 态;当PN结反偏时,只有非常小的反向饱和电流,PN结处 于反向截止状态。 PN结VⅠ特性表达式: s evd/kT lVT 其中: 反向饱和电流—温度的电压当量 K—玻耳兹曼常数=863×105eV/K=138×10-23J/K q—电子电量-16×1019C(库仑) kT 常温下(T=300K)Vr 0.026V=26mV BACK NEX
1.1.1 半导体及PN结 ( 1) ( 1) / S / D S = D − = D T − q v kT v V i I e I e 当PN结正偏时，形成较大电流，PN结处于正向导通状 态；当PN结反偏时，只有非常小的反向饱和电流，PN结处 于反向截止状态。 PN结V- I 特性表达式： 其中： IS —反向饱和电流 VT —温度的电压当量 常温下（T=300K） = = 0.026V = 26mV q k T VT PN结的单向导电性： K —玻耳兹曼常数=8.63×10-5eV/K=1.38×10-23J/K q —电子电量=1.6×10-19C(库仑)