2021-2022學(xué)年高二物理競(jìng)賽課件：電中性條件

1、電中性條件：僅摻受主的P型半導(dǎo)體同理推出僅摻受主的P型半導(dǎo)體中空穴濃度：其中：同時(shí)摻施主和受主的半導(dǎo)體 根據(jù)電中性條件： 當(dāng)NDNA時(shí)，受主能級(jí)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(dǎo)地位。導(dǎo)出電子濃度：少子空穴濃度由p=ni2/n求出。 同理，當(dāng)NDNA，所以其中：由于：所以T=100K時(shí)：代入后求出n：（2）求出EC-EF空 帶滿 帶施主能級(jí)Eg 施主能級(jí)位于導(dǎo)帶底下

2、方，施主能級(jí)被電子占據(jù)的概率大于導(dǎo)帶中的能級(jí)。 當(dāng)ND的量級(jí)接近NC時(shí)，施主能級(jí)上的電子占有率不會(huì)很低，雜質(zhì)不可能充分電離。平衡態(tài)下高能級(jí)電子占有率不能高于低能級(jí)。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(shì)壘區(qū)能帶發(fā)生傾斜。偏壓越大，勢(shì)壘區(qū)內(nèi)建電場(chǎng)增大，能帶越傾斜。 P區(qū)價(jià)帶中的A點(diǎn)和N區(qū)導(dǎo)帶的B點(diǎn)能量相同，A點(diǎn)與B點(diǎn)之間隔著水平距離為x的禁帶。隨著反向偏壓的增大，勢(shì)壘區(qū)內(nèi)的電場(chǎng)增強(qiáng)，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(shí)，根據(jù)量子力學(xué)，P區(qū)價(jià)帶中的電子將通過(guò)隧道效應(yīng)穿過(guò)禁帶而達(dá)到N區(qū)導(dǎo)帶中。 濃度較低時(shí)，反向偏壓大時(shí)，勢(shì)壘寬度增大，隧道長(zhǎng)度變長(zhǎng)，不利于隧道擊穿，但卻有利于雪崩倍增效應(yīng)。 雜質(zhì)濃度較高的情況下，通過(guò)調(diào)節(jié)反向偏壓，隧穿機(jī)制有可能雪崩擊穿和隧道擊穿共存。作業(yè)： 2.一個(gè)PN結(jié)二極管作為壓控電容（變?nèi)萜鳎┦褂茫诜聪蚱珘弘妷簽?V時(shí)，它的可變電容為200pF，試問(wèn)需要加