(2.2.1)--2.2PN结的形成及其单向导电性学习资料.ppt

模拟电子技术基础模拟电子技术基础011.半导体基础知识3 PN结的形成及其单向导电性结的形成及其单向导电性4 PN结的电容效应结的电容效应 物质因浓度差而产生的运动称为扩散运动物质因浓度差而产生的运动称为扩散运动。气气体体、液体液体、固体均有之固体均有之。扩散运动P区空穴浓度远高于N区。N区自由电子浓度远高于P区。扩散运动使靠近接触面扩散运动使靠近接触面P区的空穴浓度降低区的空穴浓度降低、靠近靠近接触面接触面N区的自由电子浓度降低区的自由电子浓度降低，产生内电场产生内电场。因电场作用因电场作用所产生的运动所产生的运动称为漂移运动称为漂移运动。参与扩散运动和漂移运动的载流子数目相同参与扩散运动和漂移运动的载流子数目相同，达到动态平衡达到动态平衡，就形成了就形成了PN结结。漂移运动 由于扩散运动使由于扩散运动使P区与区与N区的交界面缺少多数载流子区的交界面缺少多数载流子，形成内电场形成内电场，从而阻止扩散运动的进行从而阻止扩散运动的进行。内电场使空内电场使空穴从穴从N区向区向P区区、自由电子从自由电子从P区向区向N 区运动区运动。PN结加正向电压导通结加正向电压导通：耗尽层变窄耗尽层变窄，扩散运动加剧扩散运动加剧，由于由于外电源的作用外电源的作用，形成扩散电流形成扩散电流，PN结结处于导通状态处于导通状态。PN结加反向电压截止结加反向电压截止：耗尽层变宽耗尽层变宽，阻止扩散运动阻止扩散运动，有利于有利于漂移运动漂移运动，形成漂移电流形成漂移电流。由于电流很由于电流很小小，故可近似认为其截止故可近似认为其截止。必要吗？1.势垒电容 PN结外加电压变化时结外加电压变化时，空间电荷区的宽度将发生变空间电荷区的宽度将发生变化化，有电荷的积累和释放的过程有电荷的积累和释放的过程，与电容的充放电相与电容的充放电相同同，其等效电容称为势垒电容其等效电容称为势垒电容Cb。2.扩散电容 PN结外加的正向电压变化时结外加的正向电压变化时，在扩散路程中载流子在扩散路程中载流子的浓度及其梯度均有变化的浓度及其梯度均有变化，也有电荷的积累和释放的也有电荷的积累和释放的过程过程，其等效电容称为扩散电容其等效电容称为扩散电容Cd。结电容结电容：为什么将自然界导电性能中等的半导体材料制为什么将自然界导电性能中等的半导体材料制成本征半导体成本征半导体，导电性能极差导电性能极差，又将其掺杂又将其掺杂，改善导电性能改善导电性能？为什么半导体器件的温度稳定性差为什么半导体器件的温度稳定性差？是多子还是多子还是少子是影响温度稳定性的主要因素是少子是影响温度稳定性的主要因素？为什么半导体器件有最高工作频率为什么半导体器件有最高工作频率？感谢观看