上傳人：y***

認(rèn)證信息

認(rèn)證類(lèi)型：個(gè)人認(rèn)證

認(rèn)證主體：孫**（實(shí)名認(rèn)證）

IP屬地：山東

IP屬地：山東 上傳時(shí)間：2024-12-20 格式：PPT 頁(yè)數(shù)：13 大小：2.21MB 積分：15 舉報(bào) 版權(quán)申訴

2.2半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)2.2.1半導(dǎo)體的基本知識(shí)2.2.2PN結(jié)的形成及單向?qū)щ娦?.2.3二極管2.2.4雙極型三極管2.2.5MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管

在一塊本征半導(dǎo)體中,通過(guò)擴(kuò)散不同的雜質(zhì),分別形成N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體，交界處就形成PN結(jié)。1.載流子的擴(kuò)散與漂移2.2.2PN結(jié)的形成及單向?qū)щ娦钥昭娮与s質(zhì)離子雜質(zhì)離子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)：由載流子濃度差引起的載流子的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。P區(qū)N

區(qū)空間電荷區(qū)內(nèi)電場(chǎng)方向1.載流子的擴(kuò)散與漂移2.2.2PN結(jié)的形成及單向?qū)щ娦钥臻g電荷區(qū)內(nèi)電場(chǎng)方向P區(qū)N區(qū)少子漂移漂移運(yùn)動(dòng)：由電場(chǎng)作用引起的載流子的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為漂移運(yùn)動(dòng)。1.載流子的擴(kuò)散與漂移2.2.2PN結(jié)的形成及單向?qū)щ娦?.PN結(jié)的形成

空間電荷區(qū)形成內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng)促使少子漂移

內(nèi)電場(chǎng)阻止多子擴(kuò)散

多子的擴(kuò)散和少子的漂移達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)由雜質(zhì)離子形成空間電荷區(qū)2.2.2PN結(jié)的形成及單向?qū)щ娦砸驖舛炔?/p>

空間電荷區(qū)的寬度基本上穩(wěn)定

思考：PN結(jié)中有內(nèi)建電場(chǎng)，假設(shè)有理想電壓表去測(cè)兩端，為什么沒(méi)有電壓？因?yàn)榭臻g電荷區(qū)的內(nèi)電場(chǎng)與飄移到對(duì)方的少數(shù)載流子產(chǎn)生的電場(chǎng)抵消。整個(gè)PN結(jié)是電中性的，所以兩端沒(méi)有電壓。2.2.2PN結(jié)的形成及單向?qū)щ娦钥昭ǖ臄?shù)量多于負(fù)離子電子的數(shù)量多于正離子PN結(jié)的幾種叫法：留下的是不能運(yùn)動(dòng)的離子——空間電荷區(qū)。多子都擴(kuò)散到對(duì)方被復(fù)合掉了——耗盡層。形成的內(nèi)電場(chǎng)阻止擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)——阻擋層。形成的內(nèi)電場(chǎng)具有電位梯度，稱(chēng)接觸電位差（很小）——?jiǎng)輭緟^(qū)。2.2.2PN結(jié)的形成及單向?qū)щ娦酝怆妶?chǎng)方向與PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)方向相反，削弱了內(nèi)電場(chǎng)?？臻g電荷變窄，擴(kuò)散電流加大，遠(yuǎn)大于漂移電流。

（1）PN結(jié)加正向電壓——正偏置3.PN結(jié)的單向?qū)щ娦?.2.2PN結(jié)的形成及單向?qū)щ娦缘碗娮杼匦?，大的正向擴(kuò)散電流。外電場(chǎng)與PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)方向相同，增強(qiáng)內(nèi)電場(chǎng)。空間電荷區(qū)變寬，內(nèi)電場(chǎng)對(duì)多子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)阻礙增強(qiáng)，擴(kuò)散電流大大減小，漂移電流加大，少子漂移電流大于擴(kuò)散電流。（2）PN結(jié)加反向電壓——反偏置3.PN結(jié)的單向?qū)щ娦?.2.2PN結(jié)的形成及單向?qū)щ娦杂杀菊骷ぐl(fā)決定的少子濃度是一定的，故少子形成的漂移電流是恒定的，基本上與所加反向電壓的大小無(wú)關(guān)，這個(gè)電流也稱(chēng)為反向飽和電流

4.PN結(jié)伏安特性曲線2.2.2PN結(jié)的形成及單向?qū)щ娦訮N結(jié)從小加到大加正向電壓時(shí)，剛開(kāi)始的時(shí)候沒(méi)有電流，直到某個(gè)電壓突然產(chǎn)生電流，這個(gè)電壓稱(chēng)為死區(qū)；如果外加電壓變化一點(diǎn)，電流變化很多。加正向電壓時(shí)，PN結(jié)呈低電阻特性，產(chǎn)生大的正向擴(kuò)散電流。如果電流不加以限制，正向電壓越大，電流越大，PN結(jié)就可能燒毀（電轉(zhuǎn)熱），所以我們?cè)赑N結(jié)的電路中增加一個(gè)電阻，用來(lái)限制最大電流通過(guò)。當(dāng)環(huán)境溫度一定時(shí)隨著反偏電壓的增加，漂移電流將達(dá)到一個(gè)“飽和”值，即漂移電流不再隨反偏電壓的增加而增加，故該電流通常稱(chēng)為反向飽和電流，用IS

表示。

5.PN結(jié)伏安特性表達(dá)式VT為一常數(shù)。在常溫下（T=300K），VT等于26mV。①當(dāng)二極管的PN結(jié)兩端加正向電壓時(shí)，②當(dāng)二極管的PN結(jié)兩端加反向電壓時(shí)，2.2.2PN結(jié)的形成及單向?qū)щ娦运伎碱}（1）P型和N型半導(dǎo)體通過(guò)一定工藝形成無(wú)縫隙的連接，當(dāng)

與

運(yùn)動(dòng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，交界面形成穩(wěn)定的空間電荷區(qū)，即形成PN結(jié)。擴(kuò)散、漂移

（2）PN結(jié)外加正向電壓，就是將外加電壓的正端接

區(qū)，負(fù)端接

區(qū)，這時(shí)空間電荷區(qū)的寬度變

。PN結(jié)的基本特征是

。P，N，窄，單向?qū)щ娦裕?）什么是二極管的反向飽和電流？答：在一定的溫度條件下，由本征激發(fā)決定的少子濃度是一定的，故少子形成的漂移電流是恒定的，基本上與所加反向電壓的大小無(wú)關(guān)，這個(gè)電流稱(chēng)為反向飽和電流。思考題（5）如果正向電壓不斷加大，會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果？（4）如果反向電壓不斷加大