求求,PN结怎么学?
pn结
(PN结)
在单晶半导体中,当一部分掺杂受主杂质而另一部分掺杂施主杂质时,P型半导体和N型半半导体。
导体界面附近的过渡区称为。PN结有两种:同质结和异质结。由同一种半导体材料制成的PN结称为同质结,它是由不同宽度的带隙组成的。
由相同的两种半导体材料制成的PN结称为异质结。制造PN结的方法包括合金化、扩散、离子注入和外延生长。制造异质性
该结通常采用外延生长方法。
P型半导体中有许多带正电荷的空穴和带负电荷的电离杂质。在电场的作用下,空穴可以移动,而离子化的杂质(离子)是固定的。N型半导体中有许多可移动的负电子和固定的正离子。当P型和N型半导体接触时,在界面附近,空穴从P型半导体扩散到N型半导体,电子从N型半导体扩散到P型半导体。空穴和电子相遇复合,载流子消失。因此,在界面附近的结区有一段距离缺乏载流子,但有带电的固定离子分布在空间,称为空间电荷区。P型半导体一侧的空间电荷是负离子,N型半导体一侧的空间电荷是正离子。正负离子在界面附近产生电场,阻止载流子进一步扩散,达到平衡。
如果在PN结上加一个电压,如果P型接正极,N型接负极,电流就会从P型流向N型,空穴和电子就会被束缚。
表面运动使空间电荷区变窄甚至消失,电流可以顺利通过。如果N型连接到所施加电压的正极,P型连接到负极,则空穴总数为
电子从界面移开,使空间电荷区变宽,阻止电流流动。这就是PN结的单向特性。
PN结加反向电压时,空间电荷区变宽,区内电场增强。当反向电压增大到一定程度时,反向电流会突然增大。若崴
如果电路不能限制电流,电流就会大到烧坏PN结。反向电流突然增大时的电压称为击穿电压。有两种基本的击穿机制,即隧道效应。
轨道击穿和雪崩击穿。当反向电压加在PN结上时,空间电荷区的正负电荷构成一个容性器件。其电容随着施加的电压而变化。
根据PN结材料、掺杂分布、几何结构和偏置条件的不同,利用其基本特性可以制造出多种功能的晶体二极管。李如
整流二极管、检波二极管和开关二极管可以用PN结单向导通来制作,齐纳二极管和雪崩二极管可以用击穿特性来制作。使用
隧道二极管是由高掺杂PN结的隧道效应制成的;变容二极管是利用结电容随外部电压变化的效应制成的。半导体的光电效应与PN结有关。
我们还可以制作各种光电器件。例如,半导体激光二极管和半导体发光二极管可以通过载流子注入和正向偏置异质结的复合来制造。
管;光辐射调制PN结反向电流可以制成光电探测器。太阳能电池可以通过光电效应制成。此外,使用两个
PN结之间的相互作用可以产生放大、振荡等多种电子功能。PN结是双极晶体管和场效应晶体管的核心,是现代电
子技术的基础。广泛应用于二极管。