N型半导体 硅原子 4●(+4●●(+4 电子空穴对 自由电子 多余电子 N型半导体 +4 ●● (+5) +4 磷原子 施主离子 多数载流子—自由电子 少数载流子一 空穴
N型半导体 多余电子 磷原子 硅原子 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +5 多数载流子——自由电子 少数载流子—— 空穴 + + + + + + + + + + + + N型半导体 施主离子 电子空穴对 自由电子
2.P型半导体 在本征半导体中掺入三价杂质元素,如硼、镓等。 电子空穴对 硅原子 空六 +4●● +4 P型半导体 空穴 ·(+4)●+3+4)0 硼原子 ⊙°°°° 受主离子 多数载流子 空穴 少数载流子 自由电子
在本征半导体中掺入三价杂质元素,如硼、镓等。 空穴 硼原子 硅原子 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +3 +4 +4 多数载流子—— 空穴 少数载流子——自由电子 - - - - - - - - - - - - P型半导体 受主离子 空穴 电子空穴对 2. P型半导体
杂质半导体的示意图 多子一电子 多子—空穴 P型半导体 N型半导体 O°⊙0⊙°Oǒ }O°O0O°O° O°O°O°O9 少子电子 少子—空穴 少子浓度一与温度有关 多子浓度——与温度无关
杂质半导体的示意图 + + + + + + + + + + + + N型半导体 多子—电子 少子—空穴 - - - - - - - - - - - - P型半导体 多子—空穴 少子—电子 少子浓度——与温度有关 多子浓度——与温度无关
三.PN结及其单向导电性 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°O9 耗尽层 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 耗尽层 三. PN结及其单向导电性 1 . PN结的形成
补充耗尽层失去的多子,耗尽层窄,E」 少子飘移 多子扩散 又失去多子,耗尽层宽,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 势垒1 锗0.1V
少子飘移 补充耗尽层失去的多子,耗尽层窄,E 多子扩散 又失去多子,耗尽层宽,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 锗 0.1V