半導(dǎo)體材料基礎(chǔ)_基本特性

1、1.1 半導(dǎo)體材料的基本特性半導(dǎo)體材料的基本特性1.2 半導(dǎo)體材料的制備技術(shù)半導(dǎo)體材料的制備技術(shù)1.3 元素半導(dǎo)體材料元素半導(dǎo)體材料1.4 化合物半導(dǎo)體材料化合物半導(dǎo)體材料一、什么是半導(dǎo)體？從導(dǎo)電性（電阻）：固體材料可分成：超導(dǎo)體、導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體。電阻率介于導(dǎo)體和絕緣體之間，并且具有負(fù)的電阻溫度系數(shù)半導(dǎo)體。電阻率： 導(dǎo)體：導(dǎo)體： 10-4cm 如：如：Cu=10-6cm半導(dǎo)體：半導(dǎo)體：10-3cm108cm 如：如：Ge=0.2cm 絕緣體：絕緣體：108cm1.1 1.1 半導(dǎo)體的基本特性半導(dǎo)體的基本特性TR半導(dǎo)體半導(dǎo)體金屬金屬絕緣體絕緣體負(fù)的溫度系數(shù)電阻溫度系數(shù)圖二、半導(dǎo)體材料的分類

2、按功能和應(yīng)用分：微電子半導(dǎo)體微電子半導(dǎo)體光電半導(dǎo)體光電半導(dǎo)體熱電半導(dǎo)體熱電半導(dǎo)體微波半導(dǎo)體微波半導(dǎo)體氣敏半導(dǎo)體氣敏半導(dǎo)體 按組成分：無(wú)機(jī)半導(dǎo)體：元素、化合物無(wú)機(jī)半導(dǎo)體：元素、化合物有機(jī)半導(dǎo)體有機(jī)半導(dǎo)體按結(jié)構(gòu)分：晶體：?jiǎn)尉w、多晶體晶體：?jiǎn)尉w、多晶體非晶、無(wú)定形非晶、無(wú)定形 1. 無(wú)機(jī)半導(dǎo)體晶體材料(組分)無(wú)機(jī)半導(dǎo)體晶體材料包含元素、化合物及固溶體半導(dǎo)體。無(wú)機(jī)半導(dǎo)體晶體材料包含元素、化合物及固溶體半導(dǎo)體。 (1) 元素半導(dǎo)體晶體GeSeSiCBTePSbAs元素元素半導(dǎo)體半導(dǎo)體SISn熔點(diǎn)太高、熔點(diǎn)太高、不易制成單晶不易制成單晶不穩(wěn)定不穩(wěn)定,易揮發(fā)易揮發(fā)低溫某種固相低溫某種固相稀少稀少化合物化

3、合物半導(dǎo)體半導(dǎo)體-族族-族族金金屬氧化物屬氧化物-族族-族族-族族InP、GaN、GaAs、InSb、InAsCdS、CdTe、CdSe、ZnSSiCGeS、SnTe、GeSe、PbS、PbTeAsSe3、AsTe3、AsS3、SbS3CuO2、ZnO、SnO2(2)化合物半導(dǎo)體及固溶體半導(dǎo)體 (1)非晶Si、非晶Ge以及非晶Te、Se元素半導(dǎo)體； (2)化合物有GeTe、As2Te3、Se4Te、Se2As3、As2SeTe非晶半導(dǎo)體2. 非晶態(tài)半導(dǎo)體（結(jié)構(gòu)）有機(jī)半導(dǎo)體通常分為有機(jī)分子晶體、有機(jī)分子絡(luò)合物和高分子聚合物。酞菁類及一些多環(huán)、稠環(huán)化合物，聚乙炔和環(huán)化脫聚丙烯腈等導(dǎo)電高分子，他們都

4、具有大鍵結(jié)構(gòu)。 3.有機(jī)半導(dǎo)體（組分）1874年 F.Braun金屬半導(dǎo)體接觸氧化銅、硒整流器、曝光計(jì)1879年Hall效應(yīng)K.Beadeker半導(dǎo)體中有兩種不同類型的電荷 1948年 Shockley ，Bardeen, Brattain鍺晶體管 (transistor)點(diǎn)接觸式的硅檢波器1940187019301950萌芽期硅晶體管三、半導(dǎo)體的發(fā)展1955年德國(guó)西門子氫還原三氯硅烷法制得高純硅1950年G.K.Teel直拉法較大的鍺單晶1952年G.K.Teel直拉法第一根硅單晶1957年 第一顆砷化鎵單晶誕生19601950進(jìn)入成長(zhǎng)期1952年H.Welker發(fā)現(xiàn)-族化合物 1958年W

5、.C.Dash無(wú)位錯(cuò)硅單晶1963年 用液相外延法生長(zhǎng)砷化鎵外延層，半導(dǎo)體激光器1963年砷化鎵微波振蕩效應(yīng)19701960硅外延技術(shù)1965年J.B.Mullin發(fā)明氧化硼液封直拉法砷化鎵單晶成熟期分子束外延MBE 金屬有機(jī)化學(xué)汽相沉積MOCVD半導(dǎo)體超晶格、量子阱材料雜質(zhì)工程能帶工程電學(xué)特性和光學(xué)特性可裁剪電學(xué)特性和光學(xué)特性可裁剪半導(dǎo)體材料是微電子和光電子技術(shù)的基礎(chǔ)，用半導(dǎo)體材料制作（光）電子元器件，不是因?yàn)樗膶?dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間，而是由于其導(dǎo)電機(jī)理不同于其它物質(zhì)，其導(dǎo)電能力可調(diào)諧： 當(dāng)受外界熱和光的作用時(shí)，它的導(dǎo)電能力明顯變化。（熱敏特性、光敏特性） 往純凈的半導(dǎo)體中摻入某些雜

6、質(zhì)，會(huì)使它的導(dǎo)電能力明顯改變。（摻雜特性）四、半導(dǎo)體材料的基本特性u(píng)半導(dǎo)體材料的性質(zhì)主要取決于半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)和電子的半導(dǎo)體材料的性質(zhì)主要取決于半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)和電子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。運(yùn)動(dòng)規(guī)律。1 1、半導(dǎo)體的電子結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體的電子結(jié)構(gòu)允帶允帶-/aE(k)0/ak允帶允帶允帶允帶自由電子自由電子(1) (1) 能帶結(jié)構(gòu)能帶結(jié)構(gòu)電子填充電子填充允帶允帶時(shí)時(shí),可能出現(xiàn)可能出現(xiàn):電子剛好填滿最后一個(gè)帶電子剛好填滿最后一個(gè)帶絕緣體和半導(dǎo)體絕緣體和半導(dǎo)體最后一個(gè)帶僅部分被電子占有最后一個(gè)帶僅部分被電子占有導(dǎo)體導(dǎo)體絕緣體、半導(dǎo)體和導(dǎo)體的能帶示意圖絕緣體、半導(dǎo)體和導(dǎo)體的能帶示意圖常溫下：Si：Eg=1.12ev

7、；Ge: Eg=0.67ev； GaAs: Eg=1.43ev絕緣體的禁帶寬度：67ev 半導(dǎo)體的禁帶寬度：13evl 對(duì)常見的半導(dǎo)體,起作用的往往是導(dǎo)帶底附近的電子和價(jià)帶頂附近的空穴,所以主要關(guān)注帶底附近和價(jià)帶頂附近的能帶結(jié)構(gòu).硅和鍺的能帶結(jié)構(gòu)硅和鍺的能帶結(jié)構(gòu)導(dǎo)帶導(dǎo)帶價(jià)價(jià)帶帶極大值極大值極小值極小值導(dǎo)帶最低能谷導(dǎo)帶最低能谷例例1 1 元素半導(dǎo)體元素半導(dǎo)體SiSi、GeGe禁帶禁帶導(dǎo)帶導(dǎo)帶例例2 2 化合物半導(dǎo)體化合物半導(dǎo)體GaAsGaAs(2) (2) 半導(dǎo)體的摻雜半導(dǎo)體的摻雜在純凈的半導(dǎo)體(本征半導(dǎo)體)中摻入一定量不同類型的雜質(zhì)，并通過(guò)對(duì)其數(shù)量和在空間的分布精確地控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)電阻率和少子壽

8、命的有效控制，從而人為地改變半導(dǎo)體的電學(xué)性質(zhì)，如n型半導(dǎo)體和p型半導(dǎo)體。本征半導(dǎo)體：帶隙中無(wú)能級(jí)本征半導(dǎo)體：帶隙中無(wú)能級(jí)雜質(zhì)和缺陷對(duì)能帶結(jié)構(gòu)的影響l 在半導(dǎo)體的禁帶中引入雜質(zhì)或缺陷能級(jí)：淺能級(jí)、深能級(jí)影響光、電學(xué)性質(zhì)i) 晶體中晶格位置的原子在平衡位置振動(dòng)晶體中晶格位置的原子在平衡位置振動(dòng)缺陷的出現(xiàn)：點(diǎn)缺陷點(diǎn)缺陷線缺陷線缺陷面缺陷面缺陷空位空位位錯(cuò)位錯(cuò)層錯(cuò)層錯(cuò)ii) 和晶體基質(zhì)原子不同的雜質(zhì)原子的存在和晶體基質(zhì)原子不同的雜質(zhì)原子的存在雜質(zhì)的出現(xiàn)：無(wú)意摻雜無(wú)意摻雜源材料和工藝源材料和工藝有目的控制有目的控制材料性質(zhì)材料性質(zhì)有意摻雜有意摻雜l 物理機(jī)制：雜質(zhì)能級(jí)的產(chǎn)生晶體的勢(shì)場(chǎng)的周期性受到破壞而產(chǎn)

9、生附加勢(shì)場(chǎng)，使得電子或空穴束縛在雜質(zhì)周圍，產(chǎn)生局域化的量子態(tài)即局域態(tài)，使能帶極值附近出現(xiàn)分裂能級(jí)雜質(zhì)能級(jí)。BAs 受 主 摻 雜施 主 摻 雜l 半導(dǎo)體的摻雜分類施主能級(jí)施主能級(jí)受主能級(jí)受主能級(jí)雜質(zhì)能級(jí)：雜質(zhì)可以使電子在其周圍運(yùn)動(dòng)形成量子態(tài)本征半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體：n型、p型 本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體 純凈的單晶半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體，即不含任何雜質(zhì)，結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體。絕對(duì)零度下，本征半導(dǎo)體相當(dāng)于絕緣體；室溫下，一部分價(jià)電子掙脫共價(jià)鍵束縛，形成電子-空穴對(duì)。本征激發(fā)很弱。硅晶體共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)示意圖 444444444價(jià)電子共價(jià)鍵電子-空穴對(duì)的產(chǎn)生和空穴的移動(dòng) 444444444自由電子空穴在純凈的單晶體硅中

10、，摻入微量的五價(jià)雜質(zhì)元素，如磷、砷、 銻等，使原來(lái)晶格中的某些硅原子被五價(jià)雜質(zhì)原子所取代，便構(gòu)成N N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體。在純凈的單晶硅中摻入微量的三價(jià)雜質(zhì)元素，如硼、鎵、銦等，便構(gòu)成P P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體。 雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體 N型半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖 444454444自由電子施主原子P型半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖 444434444空位受主原子空穴2 2、半導(dǎo)體的電學(xué)性質(zhì)、半導(dǎo)體的電學(xué)性質(zhì) (1) 載流子的電導(dǎo)率 s= s=s se+s+sp s s與載流子濃度濃度和載流子遷移率遷移率有關(guān)雜質(zhì)離化區(qū)過(guò)渡區(qū)本征激發(fā)區(qū)n型硅中電子濃度n與溫度T的關(guān)系圖（注：本征半導(dǎo)體ni與T是線性增加的關(guān)系）與半導(dǎo)體內(nèi)的

11、散射機(jī)制(電離雜質(zhì)、晶格振動(dòng))有關(guān)2 2、半導(dǎo)體的電學(xué)性質(zhì)、半導(dǎo)體的電學(xué)性質(zhì)T TT低溫低溫飽和飽和本征本征本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)電離，雜質(zhì)電離，本征激發(fā)低本征激發(fā)低雜質(zhì)全電離，雜質(zhì)全電離，本征激發(fā)少，本征激發(fā)少，散射作用強(qiáng)散射作用強(qiáng)本征激發(fā)本征激發(fā)為主為主(2) 半導(dǎo)體的電阻率3 3、半導(dǎo)體的光電性質(zhì)、半導(dǎo)體的光電性質(zhì) (1)光吸收l(shuí)半導(dǎo)體材料中的電子吸收光子的能量，從能量較低的狀態(tài)躍遷到能量較高的狀態(tài)。這種躍遷可以發(fā)生在：1、不同的能帶之間；2、同一能帶的不同狀態(tài)之間；3、禁帶中的分立能級(jí)之間；4、禁帶中的分立能級(jí)和能帶之間。l以上各種吸收引起不同的吸收過(guò)程。i) 本

12、征吸收l(shuí)定義：電子由價(jià)帶向?qū)У能S遷所引起的光吸收，又稱為基本吸收。是半導(dǎo)體中最主要的吸收過(guò)程。l特點(diǎn)：伴隨著電子-空穴對(duì)的產(chǎn)生，使半導(dǎo)體的電導(dǎo)率增加，即產(chǎn)生光電導(dǎo)。l必要條件：引起本征吸收的光子能量必須等于或大于禁帶寬度，即l對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)稱為本征吸收限。根據(jù)上式，可得出本征吸收長(zhǎng)波限的公式為l實(shí)驗(yàn)觀測(cè)：吸收系數(shù)曲線在短波端陡峭地上升，標(biāo)志著本征吸收的開始。通常把吸收限附近的吸收譜稱為吸收邊，它相應(yīng)于電子由價(jià)帶頂附近到導(dǎo)帶底附近的躍遷。l躍遷發(fā)生的條件：能量守恒和動(dòng)量守恒l躍遷分類：直接躍遷和間接躍遷hhEg=0)()(242. 1meVEgc=l 直接躍遷直接躍遷若電子在躍遷前后的波矢可以認(rèn)為

13、保持不變，則這種躍遷稱為直接躍遷。相當(dāng)于電子由價(jià)帶豎直地躍遷到導(dǎo)帶，所以也稱為垂直躍遷。對(duì)應(yīng)的材料為直接帶隙半導(dǎo)體。l 間接躍遷間接躍遷若導(dǎo)帶底和價(jià)帶頂位于k空間的不同位置，則任何豎直躍遷所吸收的光子能量都應(yīng)該比禁帶寬度大。但實(shí)驗(yàn)指出，引起本征吸收的最低光子能量還是約等于Eg。推論：除豎直躍遷，還存在另一類躍遷過(guò)程：由價(jià)帶頂向具有不同值的導(dǎo)帶底的躍遷。kkq=EEEfip=kkhvc=+ 電子的動(dòng)量變化很大。而光子的動(dòng)量很小，故必須吸收或發(fā)射聲子才能滿足準(zhǔn)動(dòng)量守恒.u除了吸收光子之外還要吸收或發(fā)射聲于的躍遷，稱為間接躍遷或非豎直躍遷。相應(yīng)的材料稱為間接能隙半導(dǎo)體材料。l 間接躍遷材料的缺點(diǎn)n實(shí)

14、際上在直接禁帶半導(dǎo)體中，涉及聲子發(fā)射和吸收的間接躍遷也可能發(fā)生，即直接禁帶半導(dǎo)體中也會(huì)發(fā)生間接躍遷。同樣，在間接禁帶半導(dǎo)體中，也可能發(fā)生直接躍遷。但它們不是能量最低的帶間躍遷。n間接躍遷要求同時(shí)有光子和聲子參加，是一個(gè)二級(jí)過(guò)程，躍遷幾率要比直接躍遷的躍遷幾率小得多，相應(yīng)的吸收系數(shù)也較小。n因?yàn)楣怆娖骷话憔婕半娮拥能S遷，因此間接能隙半導(dǎo)體材料一般不適宜（直接）作為光電材料，尤其不能作為發(fā)光材料。ii) 激子吸收n若光子能量hEg, 則躍遷后的價(jià)帶電子不足以躍遷到導(dǎo)帶，但它可以和價(jià)帶的空穴組成電子空穴對(duì)束縛態(tài)（激子）。即：半導(dǎo)體吸收光子能量，但電子不能躍遷為自由載流子而處于受激狀態(tài)。n激子吸收

15、不會(huì)改變半導(dǎo)體的導(dǎo)電性。Emm neVexnr= 113622*.()iii) 雜質(zhì)吸收n雜質(zhì)可以在半導(dǎo)體的禁帶中引入雜質(zhì)能級(jí)，占據(jù)雜質(zhì)能級(jí)的電子或空穴的躍遷可以引起光吸收，這種吸收稱為雜質(zhì)吸收，可以分為下面三種類型：a.吸收光子可以引起中性施主上的電子從基態(tài)到激發(fā)態(tài)或?qū)У能S遷；b.中性受主上的空穴從基態(tài)到激發(fā)態(tài)或價(jià)帶的躍遷；c.電離受主到電離施主間的躍遷；n由于雜質(zhì)能級(jí)是束縛態(tài)，因而動(dòng)量沒(méi)有確定的值，所以不必滿足動(dòng)量守恒的要求，因此躍遷幾率較大。n雜質(zhì)吸收的長(zhǎng)波長(zhǎng)總要長(zhǎng)于本征吸收的長(zhǎng)波長(zhǎng)。雜質(zhì)吸收會(huì)改變半導(dǎo)體的導(dǎo)電性，也會(huì)引起光電效應(yīng)。電子在雜質(zhì)能級(jí)及雜質(zhì)能級(jí)與帶間的躍遷淺能級(jí)雜質(zhì)：紅外區(qū)

16、深能級(jí)雜質(zhì)：可見、紫外區(qū)iv) 自由載流子吸收n當(dāng)入射光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，不足以引起帶間躍遷或形成激子時(shí)，半導(dǎo)體中仍然存在光吸收，而且吸收系數(shù)隨著波長(zhǎng)的增加而增加。這種吸收是自由載流子在同一能帶內(nèi)的躍遷引起的，稱為自由載流子吸收。（準(zhǔn)連續(xù)、長(zhǎng)波長(zhǎng)段） n自由載流子吸收也需要聲子參與，因此也是二級(jí)過(guò)程，與間接躍遷過(guò)程類似。但這里所涉及的是載流子在同一帶內(nèi)不同能級(jí)間的躍遷。n自由載流子吸收不會(huì)改變半導(dǎo)體的導(dǎo)電性。 v) 子帶間的躍遷n電子在價(jià)帶或?qū)е凶訋В╯ub-band）之間的躍遷。在這種情況下，吸收曲線有明顯的精細(xì)結(jié)構(gòu)，而不同于由自由載流子吸收系數(shù)隨波長(zhǎng)單調(diào)增加的變化規(guī)律。n大多半導(dǎo)體的價(jià)帶在價(jià)帶

17、頂附近由三個(gè)子帶組成，不同子帶間可以發(fā)生三種引起光吸收的躍遷過(guò)程:(a) 從輕空穴帶到重空穴帶的躍遷(b) 從分裂的帶到重空穴帶的躍遷(c) 從分裂的帶到輕空穴帶的躍遷vi) 晶格振動(dòng)吸收(聲子吸收)n由于光子和晶格振動(dòng)的相互作用引起的中遠(yuǎn)紅外譜區(qū)的光吸收稱為晶格振動(dòng)吸收。直接轉(zhuǎn)換為晶格振動(dòng)的動(dòng)能增加。小結(jié)小結(jié)：以上六種吸收機(jī)制中只有本征吸收和雜質(zhì)吸收能夠引起非平衡載流子，產(chǎn)生光電效應(yīng)。其它吸收都不同程度的把輻射能轉(zhuǎn)換為熱能，使器件溫度升高，而不改變半導(dǎo)體的導(dǎo)電性。帶間吸收：可見紅外激子吸收：可見近紅外晶格振動(dòng)吸收：紅外中紅外雜質(zhì)吸收：遠(yuǎn)紅外（淺能級(jí)雜質(zhì)）自由載流子吸收：準(zhǔn)連續(xù)、毫米波波長(zhǎng)增大

18、方向3、半導(dǎo)體的光電性質(zhì)（2）光電導(dǎo)u若半導(dǎo)體的光吸收機(jī)制可產(chǎn)生額外的載流子，那么載流子濃度提高，則電導(dǎo)率增加，增加的這部分電導(dǎo)率稱為光電導(dǎo)。u光生載流子是非平衡載流子，有產(chǎn)生就有復(fù)合過(guò)程，最終達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，此時(shí)光電導(dǎo)達(dá)到穩(wěn)態(tài)。u利用光電導(dǎo)，可制造用于高靈敏檢測(cè)的光電器件。4、半導(dǎo)體的界面特性： PN結(jié)（1） 基本結(jié)構(gòu)： PN結(jié)是由同一種本征半導(dǎo)體形成的N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體在晶格完全匹配的情況下緊密接觸所構(gòu)成的，其接觸界面稱為冶金結(jié)界面。 半導(dǎo)體器件的核心是PN結(jié)。半導(dǎo)體二極管是單個(gè)PN結(jié)； 半導(dǎo)體三極管具有兩個(gè)PN結(jié)； 場(chǎng)效應(yīng)管的基本結(jié)構(gòu)也是PN結(jié)。 （2） 制作方法：外延方法：突變PN結(jié)

19、；（*）擴(kuò)散方法：緩變PN結(jié)；離子注入方法：介于突變結(jié)與緩變結(jié)之間（3） PN結(jié)的形成多子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)：兩種材料接觸形成：兩種材料接觸形成PNPN結(jié)時(shí)，冶金結(jié)兩側(cè)出現(xiàn)載流結(jié)時(shí)，冶金結(jié)兩側(cè)出現(xiàn)載流子濃度差，形成可動(dòng)載流子的擴(kuò)散流：子濃度差，形成可動(dòng)載流子的擴(kuò)散流：* * 電子離開N型區(qū)向P型區(qū)擴(kuò)散，在N型區(qū)留下帶正電荷的施主離子。* 空穴離開P型區(qū)向N型區(qū)擴(kuò)散，在P型區(qū)留下帶負(fù)電荷的受主離子。 (離化的雜質(zhì)中心固定不動(dòng)，出現(xiàn)凈正、負(fù)電荷)少子漂移運(yùn)動(dòng)：在半導(dǎo)體帶電的區(qū)域空間電荷區(qū)，形成內(nèi)建電場(chǎng)，在半導(dǎo)體帶電的區(qū)域空間電荷區(qū)，形成內(nèi)建電場(chǎng)，內(nèi)建電場(chǎng)引起少子漂移運(yùn)動(dòng)。內(nèi)建電場(chǎng)引起少子漂移運(yùn)動(dòng)?？臻g電荷區(qū)

20、內(nèi)漂移運(yùn)動(dòng)與擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的方向相反，最后達(dá)到平衡狀態(tài)（空間電荷區(qū)寬度一定、PN結(jié)電流為0）。 而空間電荷區(qū)以外的P型區(qū)和N型區(qū)仍處于熱平衡狀態(tài)且保持電中性。 空間電荷區(qū)及內(nèi)建電場(chǎng)的形成過(guò)程示意圖達(dá)到熱平衡狀態(tài)時(shí)，擴(kuò)散流等于漂移流 勢(shì)壘區(qū)內(nèi)電子（空穴）的擴(kuò)散和漂移抵消。勢(shì)壘區(qū)內(nèi)電子（空穴）的擴(kuò)散和漂移抵消。 整個(gè)整個(gè)pnpn結(jié)具有統(tǒng)一的費(fèi)米能級(jí)。結(jié)具有統(tǒng)一的費(fèi)米能級(jí)。 能帶彎曲勢(shì)壘高度。能帶彎曲勢(shì)壘高度。PN結(jié)的形成 (a) 載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)； (b) 空間電荷區(qū)； (c) 電位分布 P區(qū)N區(qū)P區(qū)N區(qū)(a)(b)(c)Uho空穴 負(fù)離子正離子 自由電子空間電荷區(qū)（4）PN結(jié)的單向?qū)щ娦?a.正向特性 PN結(jié)外加正向電壓時(shí)導(dǎo)通 P區(qū)N區(qū)空間電荷區(qū)內(nèi)電場(chǎng)外電場(chǎng)UhoIURUho Ub. 反向特性PN結(jié)外加反向電壓時(shí)截止 P區(qū)N區(qū)空間電荷區(qū)內(nèi)電場(chǎng)UhoURUho U外電場(chǎng)I綜上所述:PN結(jié)正向偏置時(shí)，結(jié)電阻很小，回路中產(chǎn)生一個(gè)較