首先了解一個概念:半導(dǎo)體
半導(dǎo)體分為本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體
本征半導(dǎo)體:化學(xué)成分純凈的半導(dǎo)體晶體
雜質(zhì)半導(dǎo)體:在本征半導(dǎo)體中摻入某些微量雜質(zhì)元素后的半導(dǎo)體
結(jié)構(gòu)特點(diǎn) :半導(dǎo)體中具有共價鍵,使原子規(guī)則排序,形成晶體
本征半導(dǎo)體
硅原子與鍺原子,它們最外層的電子都是四個
半導(dǎo)體硅和鍺的最外層有四個電子,為處于穩(wěn)定狀態(tài),每個原子的價電子都要和相鄰原子的價電子配對,形成共價鍵。但共價鍵中的電子沒有結(jié)合的那樣緊密,由于能量激發(fā),一些電子會成為自由電子。同時,某處共價鍵失去一個電子形成空穴。自由電子和空穴總是成對出現(xiàn)。
這里面有幾個概念大家要記住
- 載流子:運(yùn)載電荷的粒子,如自由電子和空穴,統(tǒng)稱為載流子。本征半導(dǎo)體中有兩種載流子:自由電子和空穴,它們是成對出現(xiàn)的。
- 電子流和空穴流:在外電場的作用下,自由電子和空穴的定向運(yùn)動產(chǎn)生電流,分別稱為電子流和空穴流
電子流:自由電子做定向運(yùn)動形成;方向與外電場方向相反;自由電子始終在導(dǎo)帶內(nèi)運(yùn)動。
空穴流:價電子遞補(bǔ)空穴形成;方向與外電場方向相同。
在本征半導(dǎo)體兩端加電壓,自由電子向正向移動,形成電子電流;空穴向負(fù)極移動,形成空穴電流。但由于兩種載流子數(shù)量很少,所以本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電性很弱。
注意 :本征半導(dǎo)體在熱力學(xué)零度(0K)和沒有外界能量激發(fā)下,晶體內(nèi)無自由電子,不導(dǎo)電。
雜質(zhì)半導(dǎo)體:
N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體
在本征半導(dǎo)體中摻入某些微量元素的半導(dǎo)體叫做本征半導(dǎo)體。
N型半導(dǎo)體——摻入五價雜質(zhì)元素(如磷)的半導(dǎo)體,自由電子濃度大大增加,也稱為(電子半導(dǎo)體)。
P型半導(dǎo)體——摻入三價雜質(zhì)元素(如硼)的半導(dǎo)體,空穴濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體,也稱為(空穴半導(dǎo)體)。
N型半導(dǎo)體
在N型半導(dǎo)體中自由電子是多數(shù)載流子,它主要由雜質(zhì)原子提供;空穴是少數(shù)載流子, 由熱激發(fā)形成。提供自由電子的五價雜質(zhì)原子因帶正電荷而成為正離子,因此五價雜質(zhì)原子也稱為施主雜質(zhì)。
P型半導(dǎo)體
在P型半導(dǎo)體中空穴是多數(shù)載流子,它主要由摻雜形成;自由電子是少數(shù)載流子, 由熱激發(fā)形成??昭ê苋菀追@電子,使雜質(zhì)原子成為負(fù)離子。三價雜質(zhì) 因而也稱為受主雜質(zhì)。
PN結(jié)的形成:
在同一片半導(dǎo)體基片上,分別制造P型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體,經(jīng)過載流子的擴(kuò)散,在它們的交界面處就形成了PN結(jié)。在空間電荷區(qū),由于缺少多子,所以也稱耗盡層。
P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體結(jié)合因?yàn)闈舛炔?,多子的擴(kuò)散運(yùn)動,由雜質(zhì)離子形成空間電荷區(qū)形成內(nèi)電場,內(nèi)電場促使少子漂移同時阻止多子擴(kuò)散。最后多子的擴(kuò)散和少子的漂移達(dá)到動態(tài)平衡。
PN結(jié)具有單向?qū)щ娦?/strong>
當(dāng)外加電壓使PN結(jié)中P區(qū)的電位高于N區(qū)的電位,稱為加正向電壓,簡稱正偏;反之稱為加反向電壓,簡稱反偏。
PN結(jié)加正向電壓時 :
?低電阻
? 大的正向擴(kuò)散電流
PN結(jié)加反*向電壓時 :
? 高電阻
? 很小的反向漂移電流
PN結(jié)的反向擊穿:
當(dāng)PN結(jié)的反向電壓增加到一定數(shù)值時,反向電流突然快速增加,此現(xiàn)象稱為PN結(jié)的反向擊穿。
反向擊穿有可逆和不可逆
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半導(dǎo)體
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PN結(jié)
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單向?qū)щ娦?/span>
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PN結(jié)的單向?qū)щ娦?/b>
對 PN結(jié) 的認(rèn)識
PN結(jié)的形成、單向?qū)щ娦?/b>和電容效應(yīng)等知識的解析

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