版权说明：本文档由用户提供并上传，收益归属内容提供方，若内容存在侵权，请进行举报或认领
文档简介
1、正偏pn结的大注入效应正偏pn结的大注入效应分析正向pn结的电流电压关系时，实际上假 定了非平衡载流子在扩散区只有扩散运动，亦即扩散区为电中性的。当注入的非平衡载流子的浓 度远低于多数载流子浓度时，即所谓小注入条 件，上述假定是合理的。但如果注入的非平衡载 流子与多数载流子的浓度相当，或大于多子浓 度，即发生大注入时，扩散区的电中性假定不再 成立。实验结果也指出，当pn结的电流密度较高 时，半对数坐标平面上的电流电压关系曲线的斜 率偏离q/kT,而趋于q/2kTo前面已经指出，正偏pn结空间电荷区直至空 间电荷区边界处，都有n(x)p(x) = nf exp(告)(2.68) 现以p+n结为例
2、，如图所示，取n型侧空间电荷区 边界为坐标原点，则有(O)p(O) = gp(为(2.69) 定义注入的空穴浓度等于n区电子浓度为临界大 注入条件，这时(2.70) 在大注入下，非平衡空穴形成浓度梯度的同时， 电中性要求，必有相应的电子的浓度梯度的形 成。载流子浓度梯度的存在，导致载流子从空间 电荷区边界向n区内部扩散，空穴的扩散因有p 区的注入而维持一定的浓度梯度(从而维持了外 电路的稳定电流)。但电子的扩散无注入加以补 充，导致近空间电荷区边界一侧电子欠缺，而在 扩散区的另一侧电子过剩，电中性条件不再满 足。在扩散区产生了指向11区内部的电场。电场 的作用是使电子作反方向的漂移运动。当电子
3、的 扩散运动和漂移运动达到动态平衡时，电场大小pn结空间电荷区外侧空穴扩散区内 大注入自建电场的形成示。大注入自建电场的存在,非平衡为定值，这一电场 就称为大注入自 建电场，如图所空穴在扩散区不 仅作扩散运动，而 且也作漂移运动。现在求大注入自建电场的大小。当电子的扩散运动和漂移运动达到动态平衡时，扩散区的净电子电流为零，于是所以D 佥*Eg =0(2.71)E(x) =(2.72) 因电子的扩散运动，扩散区的电子浓度分布与空穴分布略有差异，但仍可近似认为两者分布相 等。利用爱因斯坦关系，可得“ 入大注入自建电场可改写为Eg亠丄冬“ P dx(2.73)空穴电流J p=qPpl)E-qDp 注(2.74)将大注入自建电场代入，得Jp =-q(2D )牛dx(275)此式表明，大注入自建电场的漂移作用，等效于 使空穴扩散系数增大一倍。大注入下，扩散区空 穴分布函数形式不变，即p(x) = p(O)exp(2.76)将此分布代入(275)式，并令兀=0,得到p+n结大注入下的空穴电流密度表达式Lpexp(2.77) 这一关系式是大电流条件下，pn结电流-电压关 系曲线斜率减小的原因之一。斜率减小的另一个 原因是大电流下，半导体的体电阻上的压降不能再忽略不计。将小电流和大电流的情形一并考虑进去，可 将pn结的电流电压方程
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
评论
0/150
提交评论