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作业

载流子的输运有哪些模式，对这些输运模式进行简单的描述设计一个实验：首先将一块本征半导体变成N型半导体，然后再设法使它变成P型半导体。第30页，共82页，星期日，2025年，2月5日半导体器件物理基础

北京大学第31页，共82页，星期日，2025年，2月5日据统计：半导体器件主要有67种，另外还有110个相关的变种所有这些器件都由少数基本模块构成：pn结金属－半导体接触MOS结构异质结超晶格半导体器件物理基础第32页，共82页，星期日，2025年，2月5日PN结的结构第33页，共82页，星期日，2025年，2月5日1.PN结的形成NP空间电荷区XM空间电荷区－耗尽层XNXP空间电荷区为高阻区，因为缺少载流子第34页，共82页，星期日，2025年，2月5日2.平衡的PN结：没有外加偏压能带结构载流子漂移(电流)和扩散(电流)过程保持平衡(相等)，形成自建场和自建势自建场和自建势第35页，共82页，星期日，2025年，2月5日费米能级EF：反映了电子的填充水平某一个能级被电子占据的几率为：E=EF时，能级被占据的几率为1/2本征费米能级位于禁带中央第36页，共82页，星期日，2025年，2月5日自建势qVbi费米能级平直平衡时的能带结构第37页，共82页，星期日，2025年，2月5日3.正向偏置的PN结情形正向偏置时，扩散大于漂移N区P区空穴：正向电流电子：P区N区扩散扩散漂移漂移NP第38页，共82页，星期日，2025年，2月5日正向的PN结电流输运过程电流传输与转换（载流子的扩散和复合过程〕第39页，共82页，星期日，2025年，2月5日4.PN结的反向特性N区P区空穴：电子：P区N区扩散扩散漂移漂移反向电流反向偏置时，漂移大于扩散NP第40页，共82页，星期日，2025年，2月5日N区P区电子：扩散漂移空穴：P区N区扩散漂移反向电流反向偏置时，漂移大于扩散第41页，共82页，星期日，2025年，2月5日5.PN结的特性单向导电性：正向偏置反向偏置正向导通，多数载流子扩散电流反向截止，少数载流子漂移电流正向导通电压Vbi~0.7V(Si)反向击穿电压Vrb第42页，共82页，星期日，2025年，2月5日6.PN结的击穿雪崩击穿齐纳/隧穿击穿7.PN结电容第43页，共82页，星期日，2025年，2月5日§2.4双极晶体管1.双极晶体管的结构由两个相距很近的PN结组成：分为：NPN和PNP两种形式基区宽度远远小于少子扩散长度发射区收集区基区发射结收集结发射极收集极基极第44页，共82页，星期日，2025年，2月5日双极晶体管的两种形式：NPN和PNPNPNcbecbePNP第45页，共82页，星期日，2025年，2月5日双极晶体管的结构和版图示意图第46页，共82页，星期日，2025年，2月5日第47页，共82页，星期日，2025年，2月5日2.3NPN晶体管的电流输运机制正常工作时的载流子输运相应的载流子分布第48页，共82页，星期日，2025年，2月5日NPN晶体管的电流输运NPN晶体管的电流转换电子流空穴流第49页，共82页，星期日，2025年，2月5日2.3NPN晶体管的几种组态共基极共发射极共收集极共基极共发射极共收集极NNP晶体管的共收集极接法cbe第50页，共82页，星期日，2025年，2月5日3.晶体管的直流特性3.1共发射极的直流特性曲线三个区域：饱和区放大区截止区第51页，共82页，星期日，2025年，2月5日3.晶体管的直流特性3.2共基极的直流特性曲线第52页，共82页，星期日，2025年，2月5日4.晶体管的特性参数4.1晶体管的电流增益（放大系数〕共基极直流放大系数和交流放大系数?0、?两者的关系共发射极直流放大系数交流放大系数?0、?第53页，共82页，星期日，2025年，2月5日4.晶体管的特性参数4.2晶体管的反向漏电流和击穿电压反向漏电流Icbo：发射极开路时，收集结的反向漏电流Iebo：收集极开路时，发射结的反向漏电流Iceo：基极极开路时，收集极－发射极的反向漏电流晶体管的主要参数之一第54页，共82页，星期日，2025年，2月5日4.晶体管的特性参数（续）4.3晶体管的击穿电压BVcboBvceo