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文檔簡介

PN結及其單向導電性一、PN結的形成在同一片半導體基片的兩端，分別摻入三價元素硼和五價元素磷，使其形成P型半導體和N型半導體，在它們的交界處就形成了PN結。P型半導體（P區）N型半導體（N區）＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－－－－－－－－－空穴自由電子負離子自由電子空穴正離子＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－－－－－－－－－多子：擴散運動擴散運動P區N區空間電荷區（耗盡層）在半導體中由于濃度差別，多數載流子從濃度高向濃度低的區域擴散，也就是P區的空穴往N區擴散，N區的電子往P區擴散。在擴散時，大部分的自由電子和空穴相遇產生復合運動，使得自由電子和空穴成對消失。一、PN結的形成＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－－－－－－－－－P區N區空間電荷區（耗盡層）擴散的結果是使空間電荷區逐漸加寬。←內電場由于空間電荷區一側帶正電一側帶負電，從而形成內電場，內電場的方向從N區指向P區。隨著擴散運動的進行，使得空間電荷區逐漸變寬，內電場進一步增強。內電場會阻礙多子的擴散運動，而使得少子的漂移運動。一、PN結的形成＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－－－－－－－－－少子：漂移運動漂移運動P區N區內電場越強，就使漂移運動越強，而漂移使空間電荷區變窄←內電場空間電荷區（耗盡層）少數載流子在內電場作用下的運動稱為漂移運動。內電場作用下，P區的少數載流子電子向N區運動，填補了交界面附近缺失的電子；N區的少數載流子空穴向P區運動，填補缺失的空穴；這樣漂移運動會使得空間電荷區變窄。一、PN結的形成＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－－－－－－－－－P區N區←內電場空間電荷區（耗盡層）擴散運動使得空間電荷區變寬，漂移運動使得空間電荷區變窄；當擴散運動與漂移運動達到動態平衡時，空間電荷區的寬度保持不變。就把這個空間電荷區稱為PN結。一、PN結的形成PN結正偏時，PN結變窄，電流大，PN結處于導通狀態。二、PN結的單向導電性1.PN結正偏PN結P區接電源正極（+），N區接電源負極（-），稱PN結外加正向電壓，或稱PN結正向偏置，簡稱為正偏。外電場方向與內電場方向相反內電場被削弱，空間電荷區變窄多子的擴散運動加強少子的漂移運動受抑制形成較大的擴散電流（正向電流）PN結反偏時，PN結變寬，電流很小，PN結處于截止狀態。PN結P區接電源負極（-），N區接電源正極（+），稱PN結外加反向電壓，或稱PN結反向偏置，簡稱為反偏。外電場方向與內電場方向相同內電場被增強，空間電荷區變寬多子的擴散運動受抑制少子的漂移運動加強但少子有限，形成較小的反向二、PN結的單向導電性2.PN結反偏PN結的單向導電性P區N區空間電荷區＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－－－－－－

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