第七章 半導(dǎo)體器件

1、n型 SiAl塊Al液體鋁硅合金結(jié)P型硅n型 Sin型 SiN型硅氧化SiO2光刻擴(kuò)散P型硅N型硅N型硅,( ),( )jAjDxxN xNxxN xNNxNANDxjx,jADjADxxNNxxNNNxNANDxjx+N型半導(dǎo)體多子多子電子電子少子少子空穴空穴P型半導(dǎo)體多子多子空穴空穴少子少子電子電子內(nèi)電場E因多子濃度差因多子濃度差形成內(nèi)電場形成內(nèi)電場多子的擴(kuò)散多子的擴(kuò)散 空間電荷區(qū)空間電荷區(qū) 阻止多子擴(kuò)散，促使少子漂移。阻止多子擴(kuò)散，促使少子漂移。PNPN結(jié)合結(jié)合+P型半導(dǎo)體+N型半導(dǎo)體+空間電荷區(qū)空間電荷區(qū)多子擴(kuò)散電流多子擴(kuò)散電流少子漂移電流少子漂移電流耗盡層耗盡層P，N半導(dǎo)體接觸后半導(dǎo)

2、體接觸后少子飄移少子飄移補(bǔ)充耗盡層失去的多子，耗盡層窄，補(bǔ)充耗盡層失去的多子，耗盡層窄，E多子擴(kuò)散多子擴(kuò)散 又失去多子，耗盡層寬，又失去多子，耗盡層寬，EP型半導(dǎo)體+N型半導(dǎo)體+內(nèi)電場E多子擴(kuò)散電流多子擴(kuò)散電流少子漂移電流少子漂移電流耗盡層耗盡層動態(tài)平衡時，PN結(jié)總電流為零，形成一個穩(wěn)定的空間電荷區(qū)?？臻g電荷區(qū)內(nèi)只有不能移動的離子，是載流子不能停留的區(qū)域或載流子耗盡的區(qū)域，故又稱耗盡層。nndnJJJEqDdxn漂移擴(kuò)散=nq0nnK TDq0(ln )nK T dJnqExqdxn000exp()lnln1(ln )()( )FiiFiiiFiEEnnK TEEnnK TdEdEdndxK

3、TdxdxdEdV xqq Edxdx FnndEJndxFppdEJpdx0npJJJDFnFpqVEE0000000020exp()exp()exp()(ln)(ln)FiiFniniFpipiFnFpnDADpiEEnnK TEEnnK TEEnnK TEEk Tnk TN NVqqnqn勢壘勢壘 UO硅硅 0.5V鍺鍺 0.1V0exp() 1sqVJJK T0EmWEF0()mFmWEEWm 越大越大, 金屬對電子的束縛越強(qiáng)金屬對電子的束縛越強(qiáng)sFsEEW)(0E0ECEFEV Ws電子的親合能電子的親合能CEE 0EvWssFE )(mW0ECEnEmFE )(smWW 金屬半導(dǎo)體

4、FEnSqCEVEnEqVDWmWs金屬的功函數(shù)小于半導(dǎo)體的功函數(shù)金屬的功函數(shù)大于半導(dǎo)體的功函數(shù)在空間電荷區(qū)中，電子濃度要比體內(nèi)大得多，在空間電荷區(qū)中，電子濃度要比體內(nèi)大得多，因此它是一個高電導(dǎo)的區(qū)域，稱為因此它是一個高電導(dǎo)的區(qū)域，稱為反阻擋層反阻擋層。EcEvEFWs-Wm-Wm金屬和金屬和 n 型半導(dǎo)體接觸能帶圖型半導(dǎo)體接觸能帶圖 反阻擋層薄反阻擋層薄, 高電導(dǎo)高電導(dǎo), 對接觸電阻影響小對接觸電阻影響小在勢壘區(qū)，空間電荷主要由電離施主形成，電子濃度要比在勢壘區(qū)，空間電荷主要由電離施主形成，電子濃度要比體內(nèi)小得多，因此它是一個高阻的區(qū)域，稱為體內(nèi)小得多，因此它是一個高阻的區(qū)域，稱為阻擋層阻擋

5、層。金屬和金屬和 n型半導(dǎo)體接觸能帶圖型半導(dǎo)體接觸能帶圖 阻擋層厚阻擋層厚, 高阻高阻, 對接觸電阻影響很大對接觸電阻影響很大EcEvPSqsmDWWqVFE形成形成n型和型和p型阻擋層的條件型阻擋層的條件WmWsWmWs n 型型 p 型型阻擋層阻擋層反阻擋層反阻擋層阻擋層阻擋層反阻擋層反阻擋層RUNP+-U UiD+_NP+-RUUiRU NP+-+_反向偏置內(nèi)電場加強(qiáng)勢壘升高阻擋層變寬漂移電流增加擴(kuò)散電流變小反向不導(dǎo)通反向漂移電流是少數(shù)載流子漂移形成的電流，而少數(shù)載流子濃度很低，故反向電流可以忽略。SiiR=-IsGeSiGeU(BR)U(BR) 1.0iDuDSiGe集電結(jié)發(fā)射結(jié)集電區(qū)基區(qū)發(fā)射區(qū)發(fā)射極（e）基極（b)集電極（c）NPNebcV集電結(jié)發(fā)射結(jié)集電區(qū)基區(qū)發(fā)射區(qū)發(fā)射極（e）基極（b)集電極（c）PNPebcV1、平面對著自己。2、