1.2PN 结 121PN结及其单向导电性 在一块本征半导体上一侧掺杂成为P型半导体,另 侧掺杂成为N型半导体,两个区域的交界处就形成了 个特殊的薄层(不能移动的正、负离子),称为PN结。 PN结 9④⊕dA 图1.2.1PN结的形成
1.2 PN结 1.2.1 PN 结及其单向导电性 在一块本征半导体上一侧掺杂成为 P 型半导体，另 一侧掺杂成为 N 型半导体，两个区域的交界处就形成了 一个特殊的薄层(不能移动的正、负离子)，称为PN 结。 P PN结 N 图 1.2.1 PN 结的形成
PN结中载流子的运动 P 1.扩散运动 电子和空穴⊙6 浓度差形成多数的d 载流子的扩散运 动。 2.扩散运动 耗尽层 空間电荷区 形成空间电荷区 AN结耗○e: BOje o0 0.0 6 图121⊙:e④④
一、 PN 结中载流子的运动 耗尽层 P 空间电荷区 N 1. 扩散运动 2. 扩散运动 形成空间电荷区 电子 和空穴 浓 度差形 成多数 载 流子的 扩散运 动。 —— PN 结，耗 尽层。 图 1.2.1 P N
3.空间电荷区产生内电场 空间电荷区正负离子之间电位差U—电位壁垒; 内电场阻止多子的扩散—阻挡层。 4.漂移运动 阻挡层 内电场有利 空间电荷区 于少子运动一漂⊙:e 移 少子的运动 与多子运动方向9ad 相反 内电
3. 空间电荷区产生内电场 P 空间电荷区 N 内电场 UD 空间电荷区正负离子之间电位差 UD —— 电位壁垒； 4. 漂移运动 内电场有利 于少子运动—漂 移。 少子的运动 与多子运动方向 相反 阻挡层 内电场阻止多子的扩散 —— 阻挡层
5.扩散与漂移的动态平衡 扩散运动使空间电荷区增大,扩散电流逐渐减小; 随着内电场的增强,漂移运动(电流逐渐增加; 当扩散电流与漂移电流相等时,PN结总的电流 等于零,空间电荷区的宽度达到稳定。即扩散运动与 漂移运动达到动态平衡 空间电荷区的宽度约为几微米~几十微米; 电压壁垒U,硅材料约为(0.6~08)V, 锗材料约为(02~0.3)V
5. 扩散与漂移的动态平衡 扩散运动使空间电荷区增大，扩散电流逐渐减小； 随着内电场的增强，漂移运动(电流)逐渐增加； 当扩散电流与漂移电流相等时，PN结总的电流 空间电荷区的宽度约为几微米~ 几十微米； 等于零，空间电荷区的宽度达到稳定。即扩散运动与 漂移运动达到动态平衡。 电压壁垒 UD，硅材料约为(0.6 ~ 0.8) V, 锗材料约为(0.2 ~ 0.3) V
、PN结的单向导电性 空间电荷区变窄,有利 1.PN外加正向电压 于扩散运动,电路中有 较大的正向电流。 又称正向偏置,简称正偏。 空间电荷区 oSIlo;000 99:: 内电场方向 外电场方向 图1.22
二、 PN 结的单向导电性 1. PN 外加正向电压 又称正向偏置，简称正偏。 外电场方向 内电场方向 空间电荷区 V R I 空间电荷区变窄，有利 于扩散运动，电路中有 较大的正向电流。 图 1.2.2 P N