固体与半导体物理.pdfVIP

第七章 半导体器件物理基础 {7.1 P－n结 P－n结的形成 单向导电性 同种材料形成的P－n结 －同质结 p −n Ge −Ge p −n Si −Si 不同种材料形成的P－n结 －异质结 p −n Ge −Si p −n G A −G P 一.平衡P－n结 a s a (一) P－n结的杂质分布 1.突变结 在结处杂质分布突然变化 x x N (x ) N j A x x N (x ) N j D 2.缓变结 在结处杂质分布随距离变化 x x N N j A D x x N N j A D (二) p－n结的空间电荷区 1.空间电荷区 载流子浓度不均匀产生扩散 2.自建场 从n区指向p区 平衡时，扩散运动=漂移运动 空间电荷区和自建场一定 P－n结处于平衡态 (三）能带图 1.载流子的扩散是由于两区费米能级不一致所引起的 E E 2.平衡p-n结，具有统一的费米能级 F n F p 3.能带弯曲的原因 自建场ε → 从n区 p区 电势 V(x) 从n区到p区 ↓ 电势能qV(x) 从n区到p区 ↑ (四) p-n结的接触电势差 接触电势差 V －p区和n区电势之差 D 势垒高度 qVD qVD EFn =−EFp 势垒区 空间电荷区 结区 同为一区域 (五) P－n结的载流子分布 P区电势低于n区电势 (1)电势V(x) p区： V( x ) 0 p n区： V( x ) V n D 势垒区中任一点x的电势V(x)为正值 (2) 电势能－qV(x) 势垒区内任一点x处的电势能 E (x ) =−qV (x ) 比n区电子的电势能高