当P型半导体与N型半导体紧密地结合在一起时,由于在交界面两侧,空穴与自由电子都存在着很大的浓度差。因此,两者都必将产生扩散运动,P区的多子空穴向N区扩散,并且与N区的自由电子复合;N区的多子自由电子向P区扩散,并且与P区的空穴复合,如图6-3(a)所示
当P型半导体与N型半导体紧密地结合在一起时,由于在交 界面两侧,空穴与自由电子都存在着很大的浓度差。因此,两 者都必将产生扩散运动,P区的多子空穴向N区扩散,并且与N 区的自由电子复合;N区的多子自由电子向P区扩散,并且与P 区的空穴复合,如图6-3(a)所示
空间电荷区NNP++自建电场图6-3(a)多子的扩散运动图6-3(b)PN结示意图
图6-3(a)多子的扩散运动 图6-3(b) PN结示意图
这样在P区一侧就因失去空穴而留下不能移动的负离子,而在N区一侧就因失去自由电子而留下不能移动的正离子,这些离子被固定排列在晶格单,不能移动,所以它们并不参与导电这样,在交界面两侧就形成一个空间电荷区,并产生内建电场或势垒电场,其方向是由N区指向P区,如图6-3(b)。内建电场的产生阻碍了多子的扩散运动,而多子的扩散又逐渐增强内建电场。所以多子的运动会逐步减弱,直至停止,使交界面形成一个稳定的特殊的薄层,即PN结
这样在P区一侧就因失去空穴而留下不能移动的负离子,而 在N区一侧就因失去自由电子而留下不能移动的正离子,这些 离子被固定排列在晶格里,不能移动,所以它们并不参与导电, 这样,在交界面两侧就形成一个空间电荷区,并产生内建电场 或势垒电场,其方向是由N区指向P区,如图6-3(b)。内建电 场的产生阻碍了多子的扩散运动,而多子的扩散又逐渐增强内 建电场。所以多子的运动会逐步减弱,直至停止,使交界面形 成一个稳定的特殊的薄层,即PN结
2.PN结的单向导电性在PN结的两端外加电压,称为PN结偏置电压。PN结的偏置方式不同,变现出的特性也就不同。(1)PN结的正向偏置给PN结加正向偏置电压,即P区接电源正极,N区接电源负极,此时称PN结为正向偏置,简称正偏,如图6-4(a)所示PN结正偏时,由于外加电源产生的外加电场方向与内建电场方向相反,使内建电场的一部份被抵消,空间电荷区变窄,对多子扩散的阻碍作用减弱。因此,PN结两边的多子,在浓度差的作用下作扩散运动,穿过空间电荷区形成正向电流IF,此时PN结出与正向导通状态
2.PN结的单向导电性 给PN结加正向偏置电压,即P区接电源正极,N区接电源 负极,此时称PN结为正向偏置,简称正偏,如图6-4(a)所示。 PN结正偏时,由于外加电源产生的外加电场方向与内建电场方 向相反,使内建电场的一部份被抵消,空间电荷区变窄,对多 子扩散的阻碍作用减弱。因此,PN结两边的多子,在浓度差的 作用下作扩散运动,穿过空间电荷区形成正向电流IF,此时PN 结出与正向导通状态。 (1)PN结的正向偏置。 在PN结的两端外加电压,称为PN结偏置电压。PN结的偏 置方式不同,变现出的特性也就不同
田田田DOOP区N区外电场内电场tOR图6-4(a)PN结正向偏置
图6-4(a) PN结正向偏置 + − U R 外电场 内电场 P 区 N 区 I + − U R 外电场 内电场 P 区 N 区 I