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文档简介
PN结及其单向导电性一、PN结的形成在同一片半导体基片的两端，分别掺入三价元素硼和五价元素磷，使其形成P型半导体和N型半导体，在它们的交界处就形成了PN结。P型半导体（P区）N型半导体（N区）＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－－－－－－－－－空穴自由电子负离子自由电子空穴正离子＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－－－－－－－－－多子：扩散运动扩散运动P区N区空间电荷区（耗尽层）在半导体中由于浓度差别，多数载流子从浓度高向浓度低的区域扩散，也就是P区的空穴往N区扩散，N区的电子往P区扩散。在扩散时，大部分的自由电子和空穴相遇产生复合运动，使得自由电子和空穴成对消失。一、PN结的形成＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－－－－－－－－－P区N区空间电荷区（耗尽层）扩散的结果是使空间电荷区逐渐加宽。←内电场由于空间电荷区一侧带正电一侧带负电，从而形成内电场，内电场的方向从N区指向P区。随着扩散运动的进行，使得空间电荷区逐渐变宽，内电场进一步增强。内电场会阻碍多子的扩散运动，而使得少子的漂移运动。一、PN结的形成＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－－－－－－－－－少子：漂移运动漂移运动P区N区内电场越强，就使漂移运动越强，而漂移使空间电荷区变窄←内电场空间电荷区（耗尽层）少数载流子在内电场作用下的运动称为漂移运动。内电场作用下，P区的少数载流子电子向N区运动，填补了交界面附近缺失的电子；N区的少数载流子空穴向P区运动，填补缺失的空穴；这样漂移运动会使得空间电荷区变窄。一、PN结的形成＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－－－－－－－－－P区N区←内电场空间电荷区（耗尽层）扩散运动使得空间电荷区变宽，漂移运动使得空间电荷区变窄；当扩散运动与漂移运动达到动态平衡时，空间电荷区的宽度保持不变。就把这个空间电荷区称为PN结。一、PN结的形成PN结正偏时，PN结变窄，电流大，PN结处于导通状态。二、PN结的单向导电性1.PN结正偏PN结P区接电源正极（+），N区接电源负极（-），称PN结外加正向电压，或称PN结正向偏置，简称为正偏。外电场方向与内电场方向相反内电场被削弱，空间电荷区变窄多子的扩散运动加强少子的漂移运动受抑制形成较大的扩散电流（正向电流）PN结反偏时，PN结变宽，电流很小，PN结处于截止状态。PN结P区接电源负极（-），N区接电源正极（+），称PN结外加反向电压，或称PN结反向偏置，简称为反偏。外电场方向与内电场方向相同内电场被增强，空间电荷区变宽多子的扩散运动受抑制少子的漂移运动加强但少子有限，形成较小的反向二、PN结的单向导电性2.PN结反偏PN结的单向导电性P区N区空间电荷区＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－－－－－－
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