3.杂质对半导体导电性的影响 掺入杂质对本征半导体的导电性有很大 的影响,一些典型的数据如下 ①7=300K室温下,本征硅的电子和空穴浓度: n=p=14×100cr ②掺杂后N型半导体中的自由电子浓度 n=5×1016/cm3 ③本征硅的原子浓度:4.96×102/cm3 以上三个浓度基本上依次相差106/m3
3. 杂质对半导体导电性的影响 掺入杂 质对本征半导体的导电性有很大 的影响，一些典型的数据如下: T=300 K室温下,本征硅的电子和空穴浓度: n = p =1.4×1010/cm3 1 2 掺杂后 N 型半导体中的自由电子浓度: n=5×1016/cm3 本征硅的原子浓度: 4.96×1022 3 /cm3 以上三个浓度基本上依次相差106 /cm3
本节中的有关概念 本征半导体、杂质半导体 施主杂质、受主杂质 N型半导体、P型半导体 自由电子、空穴 多数载流子、少数载流子
本节中的有关概念 • 本征半导体、杂质半导体 • 自由电子、空穴 • N型半导体、P型半导体 • 多数载流子、少数载流子 • 施主杂质、受主杂质
22PN结及其特性 PN结的形成 PN结的单向导电性 PN结的电容效应
2.2 PN结及其特性 PN结的形成 PN结的单向导电性 PN结的电容效应
扩散到对方的载流子在P区和N区的交 在一块本征半导体 界处附近被相互中和掉,使P区一侧因 失去空穴而留下不能移动的负离子,N 别形成N型半导体和P 区一侧因失去电子而留下不能移动的 和P型半导体的结合面正离子。这样在两种半导体交界处逐 渐形成由正、负离子组成的空间电荷 因浓度差多子扩散]区(耗尽层)。由于P区一侧带负电, N区一侧带正电,所以出现了方向由N 区指向P区的内电场 888⊕⊕⊕ 9⊙④④⊕
1. PN结的形成 在一块本征半导体在两侧通过扩散不同的杂质,分 别形成N型半导体和P型半导体。此时将在N型半导体 和P型半导体的结合面上形成如下物理过程: 因浓度差 多子扩散 形成空间电荷区 促使少子漂移 阻止多子扩散 扩散到对方的载流子在P区和N区的交 界处附近被相互中和掉，使P区一侧因 失去空穴而留下不能移动的负离子，N 区一侧因失去电子而留下不能移动的 正离子。这样在两种半导体交界处逐 渐形成由正、负离子组成的空间电荷 区（耗尽层）。由于P区一侧带负电， N区一侧带正电，所以出现了方向由N 区指向P区的内电场
PN结的形成 当扩散和漂移运动达到平衡后,空间电荷区的 宽度和内电场电位就相对稳定下来。此时,有多少个 多子扩散到对方,就有多少个少子从对方飘移过来, 二者产生的电流大小相等,方向相反。因此,在相对 平衡时,流过PN结的电流为0 空穴 空间电荷区耗尽层 电子 ⊙dG OOOOOOO600 P区 N区 内电场
PN结的形成 当扩散和漂移运动达到平衡后，空间电荷区的 宽度和内电场电位就相对稳定下来。此时，有多少个 多子扩散到对方，就有多少个少子从对方飘移过来， 二者产生的电流大小相等，方向相反。因此，在相对 平衡时，流过PN结的电流为0。 内电场 空穴 空间电荷区 耗尽层 电子 P区 N区