2021-2022學年高二物理競賽課件：電中性條件_第1頁
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1、電中性條件：僅摻受主的P型半導體同理推出僅摻受主的P型半導體中空穴濃度：其中：同時摻施主和受主的半導體 根據(jù)電中性條件： 當NDNA時，受主能級全部電離NA-=NA，空穴很少，n+ NAND+ 溫度較低，雜質(zhì)電離很弱，電子濃度很低。 溫度升高，雜質(zhì)較多電離，電子濃度迅速增加。 溫度繼續(xù)升高，雜質(zhì)全部電離，多數(shù)載流子濃度隨溫度基本不變。（飽和區(qū)） 不同摻雜濃度飽和溫區(qū)的范圍不同。 溫度繼續(xù)升高，本征激發(fā)占主導地位。導出電子濃度：少子空穴濃度由p=ni2/n求出。 同理，當NDNA，所以其中：由于：所以T=100K時：代入后求出n：（2）求出EC-EF空 帶滿 帶施主能級Eg 施主能級位于導帶底下

2、方，施主能級被電子占據(jù)的概率大于導帶中的能級。 當ND的量級接近NC時，施主能級上的電子占有率不會很低，雜質(zhì)不可能充分電離。平衡態(tài)下高能級電子占有率不能高于低能級。擊穿現(xiàn)象中，電流增大的基本原因不是由于遷移率的增大，而是由于載流子數(shù)目的增加。 PN結(jié)加反向電壓，勢壘區(qū)能帶發(fā)生傾斜。偏壓越大，勢壘區(qū)內(nèi)建電場增大，能帶越傾斜。 P區(qū)價帶中的A點和N區(qū)導帶的B點能量相同，A點與B點之間隔著水平距離為x的禁帶。隨著反向偏壓的增大，勢壘區(qū)內(nèi)的電場增強，能帶更加傾斜， x變短。 反向偏壓增大到一定數(shù)值， x小到一定程度時，根據(jù)量子力學，P區(qū)價帶中的電子將通過隧道效應穿過禁帶而達到N區(qū)導帶中。 濃度較低時，反向偏壓大時，勢壘寬度增大，隧道長度變長，不利于隧道擊穿，但卻有利于雪崩倍增效應。 雜質(zhì)濃度較高的情況下，通過調(diào)節(jié)反向偏壓，隧穿機制有可能雪崩擊穿和隧道擊穿共存。作業(yè)： 2.一個PN結(jié)二極管作為壓控電容（變?nèi)萜鳎┦褂?，在反向偏壓電壓?V時，它的可變電容為200pF，試問需要加

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