N結(jié)的形成
發(fā)布時(shí)間:2012/2/8 22:13:45 訪問次數(shù):1210
單一的N型或P型半導(dǎo)體只起電阻作用,AD7687 不能制成半導(dǎo)體器件。但是如果將這兩種類型的半導(dǎo)體以某種形式結(jié)合在一塊,構(gòu)成PN結(jié),使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能受到限制,從而制成各種半導(dǎo)體器件,如半導(dǎo)體二極管、三極管、晶閘管分別由1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)PN結(jié)構(gòu)成。PN結(jié)形成的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1-4所示。圖中,由于P區(qū)的空穴濃度大于N區(qū)的空穴濃度,所以P區(qū)的空穴就要向N區(qū)擴(kuò)散。同理,N區(qū)的自由電子也要向P區(qū)擴(kuò)散。兩邊擴(kuò)散來的電子和空穴復(fù)合而消失,在交界處留下了帶正、負(fù)電荷的離子,稱為空間電荷區(qū)。在這個(gè)區(qū)域內(nèi),電子和空穴全部復(fù)合消耗盡了,所以這個(gè)空間電荷區(qū)又稱為耗盡層:這個(gè)空間電荷區(qū)產(chǎn)生了內(nèi)電場,其方向是由正電荷區(qū)到負(fù)電荷區(qū).即由N到P。從圖中看,內(nèi)電場的作用有兩個(gè):
②推動少數(shù)載流子越過空間電荷區(qū)進(jìn)入另一側(cè),這稱為少數(shù)載流子的漂移運(yùn)動。
從N區(qū)漂移到P區(qū)的空穴,填補(bǔ)了P區(qū)失去的空穴;從P區(qū)漂移到N區(qū)的電子,填補(bǔ)了N區(qū)失去的電子,從而使空間電荷減少,內(nèi)電場削弱,又有利于擴(kuò)散而不利于漂移。結(jié)果,因載流子的擴(kuò)散運(yùn)動而建立的空間電荷區(qū)又因載流子的漂移運(yùn)動而變窄。由此可見,擴(kuò)散與漂移既相互聯(lián)系,又相互矛盾。擴(kuò)散使空間電荷區(qū)加寬,內(nèi)電場增強(qiáng),反過來擴(kuò)散阻力加大,使漂移
容易進(jìn)行。而漂移又使空間電荷區(qū)變窄,內(nèi)電場削弱,這又使擴(kuò)散容易而阻礙漂移?傊,內(nèi)電場削弱(變窄),擴(kuò)散容易。內(nèi)電場加強(qiáng)(變寬),漂移容易。當(dāng)擴(kuò)散和漂移平衡時(shí),交界面處就形成了一個(gè)穩(wěn)定的空間電荷區(qū),稱為PN結(jié)。
單一的N型或P型半導(dǎo)體只起電阻作用,AD7687 不能制成半導(dǎo)體器件。但是如果將這兩種類型的半導(dǎo)體以某種形式結(jié)合在一塊,構(gòu)成PN結(jié),使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能受到限制,從而制成各種半導(dǎo)體器件,如半導(dǎo)體二極管、三極管、晶閘管分別由1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)PN結(jié)構(gòu)成。PN結(jié)形成的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1-4所示。圖中,由于P區(qū)的空穴濃度大于N區(qū)的空穴濃度,所以P區(qū)的空穴就要向N區(qū)擴(kuò)散。同理,N區(qū)的自由電子也要向P區(qū)擴(kuò)散。兩邊擴(kuò)散來的電子和空穴復(fù)合而消失,在交界處留下了帶正、負(fù)電荷的離子,稱為空間電荷區(qū)。在這個(gè)區(qū)域內(nèi),電子和空穴全部復(fù)合消耗盡了,所以這個(gè)空間電荷區(qū)又稱為耗盡層:這個(gè)空間電荷區(qū)產(chǎn)生了內(nèi)電場,其方向是由正電荷區(qū)到負(fù)電荷區(qū).即由N到P。從圖中看,內(nèi)電場的作用有兩個(gè):
②推動少數(shù)載流子越過空間電荷區(qū)進(jìn)入另一側(cè),這稱為少數(shù)載流子的漂移運(yùn)動。
從N區(qū)漂移到P區(qū)的空穴,填補(bǔ)了P區(qū)失去的空穴;從P區(qū)漂移到N區(qū)的電子,填補(bǔ)了N區(qū)失去的電子,從而使空間電荷減少,內(nèi)電場削弱,又有利于擴(kuò)散而不利于漂移。結(jié)果,因載流子的擴(kuò)散運(yùn)動而建立的空間電荷區(qū)又因載流子的漂移運(yùn)動而變窄。由此可見,擴(kuò)散與漂移既相互聯(lián)系,又相互矛盾。擴(kuò)散使空間電荷區(qū)加寬,內(nèi)電場增強(qiáng),反過來擴(kuò)散阻力加大,使漂移
容易進(jìn)行。而漂移又使空間電荷區(qū)變窄,內(nèi)電場削弱,這又使擴(kuò)散容易而阻礙漂移?傊瑑(nèi)電場削弱(變窄),擴(kuò)散容易。內(nèi)電場加強(qiáng)(變寬),漂移容易。當(dāng)擴(kuò)散和漂移平衡時(shí),交界面處就形成了一個(gè)穩(wěn)定的空間電荷區(qū),稱為PN結(jié)。
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