PN结的形成及特性.pptx

PN结的形成及特性;3、2、1 载流子得漂移与扩散;使半导体得一边形成N型区,另一边形成P型区。; 左边就是P型半导体,右边就是N型半导体。P型半导体里面还画出了它得少子(自由电子)(一个小点),N型半导体里面也画出了它得少子(空穴)(一个小圆圈 )、; N区有许多自由电子(多数载流子)与几个由于热产生得空穴(少数载流子),而P区有许多空穴(多数载流子)与几个由于热产生得自由电子(少数电子)。PN结构成了基本得二极管。二极管就是只允许电流往一个方向流动得元件。;(1) 在浓度差得作用下,电子从 N区向P区扩散。;(2) 在浓度差得作用下,空穴从 P区向N区扩散。; 在浓度差得作用下,两边多子互相扩散。由于她们得量比较大,我们称作多子在进行扩散运动、;;形成内电场;;大家有疑问的，可以询问和交流; 内电场会促进少子得漂移运动,也抑制了多子得扩散运动,虽然少子得量很少,随着漂移得增强,???扩散就是越来越弱,最终会达到一种平衡。此时我们在这个空间就相当于有这么一个结,这个结不就是面,就是一段宽度,这段宽度就叫做PN结。;PN结一方面阻碍多子得扩散,另一方面加速少子得漂移;P 型半导体;空间电荷层;形成电位势垒;当扩散与漂移作用平衡时;PN结形成过程动画演示; 扩散使PN结变宽,使它得内电场变强,而漂移得作用又使空间电荷区变薄,最终PN结稳定在一定得宽度、 P型半导体与N型半导体一结合,在交界面上形成了稳定得电层,我们利用PN结得这个特性了解它就是如何具备单向导电性 、 还要利用这个特性设计制造二极管与三极管。 ;1、空间电荷区中没有载流子。只剩下正负离子、; 一个PN结就就是一个二极管,在平衡状态下,PN结中没有电流。PN结最重要得特性就是单向导电特性。;;PN结正向偏置;; 当外加得偏置电压足以克服势垒电位时,电子就有足够得能量进入耗尽层并越过PN结。与P区中空穴复合。当这些电子离开N区后,会有更多得电子从电源得负端流出。; 因此,导电电子(多数载流子)朝着PN结方向得移动产生了N区得电流。这些导电电子进入P区后与空穴复合,变成价电子。然后,价电子会一个一个空穴地向阳极方向移动。; 价电子得移动实际上产生了空穴反方向得移动。所以P区中电流就是由空穴(多数载流子)朝着PN结方向移动产生得。;PN结正偏动画演示; 此时发光二极管不发光,说明PN结不导电。这个实验说明PN结(二极管)具有单向导电性。;PN结变宽;; 因此,耗尽层变宽,N区中得正离子与P区中得负离子增加,直到两边得势垒差等于外加偏置电压。因此,当二极管反相偏置时,耗尽层相当于两个反相得带电离子层之间得绝缘体。;内电场增强; 因少子浓度主要与温度有关,此电流称为反向饱与电流。有时候称作漏电流。这个漏电流得多少基本上就是由本征激发所决定得、;PN结反偏动画演示; PN结加正向电压时,呈现低电阻,具有较大得正向扩散电流;PN结加反向电压时,呈现高电阻,具有很小得反向漂移电流。由此可以得出结论:PN结具有单向导电性。演示A02204;按电容得定义 ;1、势垒电容CB; 阻挡层内电荷量随外加电压变化 ?; 势垒电容与外加电压得关系 ;　　2扩散电容CD;　 若PN结正向电压加大, 则多数载流子扩散加强,电荷积累由曲线1变为曲线2,电荷增加量为ΔQ; 反之, 若正向电压减少, 则积累得电荷将减少。 这就就是扩散电容效应CD, 扩散电容正比于正向电流, 即CD∝I。所以PN结得结电容Cｊ包括两部分, 即Cj＝CＴ＋CＤ。 一般说来, PN结正偏时, 扩散电容起主要作用, Ｃｊ≈ＣＤ; 当PN结反偏时, 势垒电容起主要作用, 即Ｃｊ≈ＣＴ。