漂移运动 另一方面,根据电场的方向和电子、空穴的带电极 性,这个电场将使N区的少数载流子空穴向P区漂 移,使P区的少数载流子电子向N区漂移,漂移运动 的方向正好与扩散运动的方向相反。 必从N区漂移到P区的空穴补充了原来交界面上P区失去 的空穴,从P区漂移到N区的电子补充了原来交界面 上N区所失去的电子,这就使空间电荷减少。 冬氵 漂移运动的结果是使空间电荷区变窄,其作用正好与 扩散运动相反。 冬当漂移运动达到和扩散运动相等时,便处于动态平衡 状态。 16
16 漂移运动 另一方面,根据电场的方向和电子、空穴的带电极 性,这个电场将使N区的少数载流子空穴向P区漂 移,使P区的少数载流子电子向N区漂移,漂移运动 的方向正好与扩散运动的方向相反。 从N区漂移到P区的空穴补充了原来交界面上P区失去 的空穴,从P区漂移到N区的电子补充了原来交界面 上N区所失去的电子,这就使空间电荷减少。 漂移运动的结果是使空间电荷区变窄,其作用正好与 扩散运动相反。 当漂移运动达到和扩散运动相等时,便处于动态平衡 状态
势垒区 PN结的空间电荷区存在电场,电场的方向是从N区 指向P区的,这说明N区的电位要比P区高,高出的数 值用'表示,这个电位差称为接触电位差,一般为零 点几伏。 在PN结空间电荷区内,电子势能(qVo)发生了变化, 电子要从N区到P区必须越过一个能量高坡,一般称 为势垒,因此又把空间电荷区称为势垒区。 17
17 势垒区 PN结的空间电荷区存在电场,电场的方向是从N区 指向P区的,这说明N区的电位要比P区高,高出的数 值用V0表示,这个电位差称为接触电位差,一般为零 点几伏。 在PN结空间电荷区内,电子势能(-qV0)发生了变化, 电子要从N区到P区必须越过一个能量高坡,一般称 为势垒,因此又把空间电荷区称为势垒区
PN结的单向导电性 (1)外加正向电压 当V的正端接P区,负端接 N区时,外加电场与PN结内 (a) 电场方向相反。 在外场作用下,PN结的平衡 状态被打破,P区的多数载 2 流子空穴和N区的多数载流 内电场8, 外电场6F 子电子都要向PN结移动。 必 当空穴进入PN结后,就要和 一部分负离子中和,使P区 的空间电荷量减少;当电子 (b) Vo-Vs 进入PN结时,中和了部分正 离子,使N区的空间电荷量 减少,结果使PN结变窄。 18
18 PN结的单向导电性 (1)外加正向电压 当 VF的正端接 P区,负端接 N区时,外加电场与PN结内 电场方向相反。 在外场作用下,PN结的平衡 状态被打破, P区的多数载 流子空穴和 N区的多数载流 子电子都要向PN结移动。 当空穴进入PN结后,就要和 一部分负离子中和,使 P 区 的空间电荷量减少;当电子 进入PN结时,中和了部分正 离子,使 N区的空间电荷量 减少,结果使PN结变窄
PN结的单向导电性 耗尽区厚度变薄,耗尽区中载流子增加,因而电阻减 小,所以这个方向的外加电压称为正向偏置电压。 半导体的体电阻和PN结电阻相比是很小的,外加电压 将集中在PN结上。外加电压将使PN结的电场由E减 小到Eo-EF,电子的电势能将由-q'减为-q(Vo-V),势 垒降低了,P区和N区中能越过势垒的多数载流子大大 增加,形成扩散电流。 扩散运动将大于漂移运动,N区电子不断扩散到P区 P区空穴不断扩散到N区。PN结内的电流便由起支配 地位的扩散电流所决定,在外电路上形成一个流入P 区的电流,称为正向电流I。外加电压只要稍有变 化,便能引起电流的显著变化。 」 正向的PN结表现为一个很小的电阻。 19
19 PN结的单向导电性 耗尽区厚度变薄,耗尽区中载流子增加,因而电阻减 小,所以这个方向的外加电压称为正向偏置电压。 半导体的体电阻和PN结电阻相比是很小的,外加电压 将集中在PN结上。外加电压将使PN结的电场由E0减 小到E0-EF,电子的电势能将由-qV0减为-q(V0-VF),势 垒降低了,P区和N区中能越过势垒的多数载流子大大 增加,形成扩散电流。 扩散运动将大于漂移运动,N区电子不断扩散到P区, P区空穴不断扩散到N区。PN结内的电流便由起支配 地位的扩散电流所决定,在外电路上形成一个流入P 区的电流,称为正向电流IF。外加电压只要稍有变 化,便能引起电流的显著变化。 正向的PN结表现为一个很小的电阻