电子线路二极管.ppt

将引起阻挡层的变化？第63页，共94页，星期日，2025年，2月5日正偏时，各电量的变化？PN结正偏时：阻挡层变薄？第64页，共94页，星期日，2025年，2月5日正偏→正向电流多子扩散运动形成的扩散电流内电场被削弱，多子的扩散加强，能够形成较大的扩散电流PN结正偏时：第65页，共94页，星期日，2025年，2月5日外加正偏置电压时载流子浓度分布变化在正向偏置电压的作用下，P区中的多子空穴将源源不断地通过阻挡层注入到N区，成为N区中的非平衡少子，并通过边扩散、边复合，在N区形成非平衡少子的浓度分布曲线第66页，共94页，星期日，2025年，2月5日2.P型半导体所掺入3价元素称为受主杂质，或P型杂质。在本征Ge中掺入微量3价元素后形成的杂质半导体称为P型半导体。第31页，共94页，星期日，2025年，2月5日第32页，共94页，星期日，2025年，2月5日杂质元素能否成为载流子？第33页，共94页，星期日，2025年，2月5日P型半导体中多子→空穴第34页，共94页，星期日，2025年，2月5日P型半导体动态平衡载流子浓度温度一定时，两种载流子的产生和复合将达到平衡。第35页，共94页，星期日，2025年，2月5日P型半导体中，空穴为多子（多数载流子），自由电子为少子（少数载流子）。第36页，共94页，星期日，2025年，2月5日少子浓度随温度的变化是影响半导体器件性能的主要原因。温度上升时，多子浓度几乎不变，而少子浓度则迅速增加。第37页，共94页，星期日，2025年，2月5日1.1.3半导体中的漂移电流和扩散电流漂移电流形成的条件？扩散电流形成的条件？自由电子形成的电流？空穴形成的电流？第38页，共94页，星期日，2025年，2月5日1.漂移电流外加电场时，载流子在电场力的作用下形成定向运动，称为漂移运动，并由此产生电流，称为漂移电流。漂移电流为两种载流子漂移电流之和，方向与外电场一致。第39页，共94页，星期日，2025年，2月5日漂移电流密度电子漂移电流密度：空穴漂移电流密度：（通过单位截面积的漂移电流）第40页，共94页，星期日，2025年，2月5日总的漂移电流密度：？第41页，共94页，星期日，2025年，2月5日2.扩散电流半导体中出现载流子的浓度差时，载流子由高浓度区域向低浓度区域所作的定向运动称为扩散运动，由此形成的电流称为扩散电流。第42页，共94页，星期日，2025年，2月5日扩散电流密度第43页，共94页，星期日，2025年，2月5日迁移率与扩散系数的关系迁移率μ与扩散系数D表示半导体中载流子定向运动的难易程度,影响半导体器件的工作频率。两者之间遵循爱因斯坦关系式：第44页，共94页，星期日，2025年，2月5日1.2PN结1.2.1动态平衡时的PN结同时两类半导体中还存在少量电子空穴对，但其中正负电荷数量相等，呈电中性。室温下，N型半导体中含施主杂质，并电离为自由电子和正离子P型半导体中含受主杂质，并电离为空穴和负离子。第45页，共94页，星期日，2025年，2月5日1.PN结的形成将P型和N型半导体采用特殊工艺制造成半导体,半导体内有一物理界面，界面附近形成一个极薄的特殊区域，称为PN结。第46页，共94页，星期日，2025年，2月5日第47页，共94页，星期日，2025年，2月5日第48页，共94页，星期日，2025年，2月5日空间电荷区第49页，共94页，星期日，2025年，2月5日PN结空间电荷区→耗尽层阻挡层势垒区第50页，共94页，星期日，2025年，2月5日内建电场内电场E：N区P区第51页，共94页，星期日，2025年，2月5日内电场E的影响（1）阻止两区多子的扩散；（2）促使两区少子越结漂移；第52页，共94页，星期日，2025年，2月5日（3）扩散电流减小，漂移电流增加，漂移电流将部分抵消因浓度差产生的使两区多子越结的扩散电流。第53页，共94页，星期日，2025年，2月5日阻挡层宽度与阻挡层两边的电荷量有关？空间电荷区阻挡层第54页，共94页，星期日，2025年，2月5日阻挡层宽度可反映内建电场强度，当PN结交界面处的截面积S一定时，阻挡层越宽，形成的带电离子电荷量越大。阻挡层在P区边的负电荷量为：阻挡层在N区边的正电荷量为：两者的绝对值相等阻挡层两侧的宽度与掺杂浓度的