第章半导体器件 2.PN结的单向导电性 1)PN结正向偏置一导通 给ⅨN结加上电压,使电压的正极接P区,负极接N区 (即正向连接或正向偏置),如图1.6(a)所示。由于PN 结是高阻区,而P区与N区电阻很小,因而外加电压几乎 全部落在PN结上。由图可见,外电场将推动P区多子(空 穴)向右扩散,与原空间电荷区的负离子中和,推动N区 的多子(电子)向左扩散与原空间电荷区的正离子中和, 使空间电荷区变薄,打破了原来的动态平衡。同时电源不 断地向P区补充正电荷,向N区补充负电荷,其结果使电 路中形成较大的正向电流,由P区流向N区。这时PN结对 外呈现较小的阻值,处于正向导通状态
第1章 半导体器件 2. PN结的单向导电性 1）PN结正向偏置——导通 给PN结加上电压，使电压的正极接P区，负极接N区 （即正向连接或正向偏置），如图1.6（a）所示。由于PN 结是高阻区，而P区与N区电阻很小，因而外加电压几乎 全部落在PN结上。由图可见，外电场将推动P区多子（空 穴）向右扩散，与原空间电荷区的负离子中和，推动N区 的多子（电子）向左扩散与原空间电荷区的正离子中和， 使空间电荷区变薄，打破了原来的动态平衡。同时电源不 断地向P区补充正电荷，向N区补充负电荷，其结果使电 路中形成较大的正向电流，由P区流向N区。这时PN结对 外呈现较小的阻值，处于正向导通状态
第章半导体器件 结变窄 结变宽 ++ +:N + 自建场方向 一自建场方向 外电场方向 外电场方向 正向电流(很大) 反向电流(很小) (a) (6 图16PN结的单向导电性 (a)正向连接;(b)反向连接
第1章 半导体器件 ＋ ＋ －＋ － － 结变窄 P N 自建场方向 外电场方向 正向电流（很大） ＋ － ＋ ＋ －＋ － － 结变宽 P N 自建场方向 外电场方向 反向电流（很小） － ＋ － － － ＋ ＋ ＋ (a) (b) 图1.6PN （a）正向连接; （b）反向连接
第章半导体器件 2)PN结反向偏置一截止 将ⅨN结按图16(b)所示方式连接(称PN结反向 偏置)。由图可见,外电场方向与内电场方向一致, 它将N区的多子(电子)从PN结附近拉走,将P区的多 子(空穴)从PN结附近拉走,使PN结变厚,呈现出很 大的阻值,且打破了原来的动态平衡,使漂移运动增 强。由于漂移运动是少子运动,因而漂移电流很小; 若忽略漂移电流,则可以认为PN结截止 综上所述,PN结正向偏置时,正向电流很大;PN 结反向偏置时,反向电流很小,这就是N结的单向导 电性
第1章 半导体器件 2）PN结反向偏置——截止 将PN结按图1.6（b）所示方式连接（称PN结反向 偏置）。由图可见，外电场方向与内电场方向一致， 它将N区的多子（电子）从PN结附近拉走，将P区的多 子（空穴）从PN结附近拉走，使PN结变厚，呈现出很 大的阻值，且打破了原来的动态平衡，使漂移运动增 强。由于漂移运动是少子运动，因而漂移电流很小； 若忽略漂移电流，则可以认为PN 。 综上所述，PN结正向偏置时，正向电流很大；PN 结反向偏置时，反向电流很小，这就是PN结的单向导 电性
第章半导体器件 3)PN结的电容效应 (1)势垒电容Cr。当PN结的外加电压大小变化时, PN结空间电荷区的宽度也随着变化,即电荷量发生变 化。这种电荷量随外加电压的变化所形成的电容效应 称为势垒电容。势垒电容通常用C表示。CT不是一个 常数,它随外加电压的变化而变化。利用势垒电容可 以制成变容二极管
第1章 半导体器件 3) PN结的电容效应 (1)势垒电容CT。当PN结的外加电压大小变化时， PN结空间电荷区的宽度也随着变化，即电荷量发生变 化。这种电荷量随外加电压的变化所形成的电容效应 称为势垒电容。势垒电容通常用CT表示。CT不是一个 常数，它随外加电压的变化而变化。利用势垒电容可 以制成变容二极管
第章半导体器件 (2)扩散电容CD。扩散电容是PN结在正向偏置时, 多数载流子在扩散过程中引起电荷积累而产生的。扩 散电容通常用CD表示。 PN结的结电容C包含两部分,即C=C十+CD。一般 情况,PN结正偏时,扩散电容起主要作用,即 =Cb,PN结反偏时,势垒电容起主要作用,即 BACK
第1章 半导体器件 (2)扩散电容CD。扩散电容是PN结在正向偏置时， 多数载流子在扩散过程中引起电荷积累而产生的。扩 散电容通常用CD表示。 PN结的结电容Cj包含两部分，即Cj=CT+CD。一般 情况，PN结正偏时，扩散电容起主要作用，即 Cj=CD;PN结反偏时，势垒电容起主要作用，即 Cj=CT