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文檔簡介

PN結的形成及特性

2PN結的形成及特性PN結的形成PN結的單向導電性PN結的反向擊穿PN結的電容效應3

在一塊本征半導體在兩側通過擴散不同的雜質,分別形成N型半導體和P型半導體。此時將在N型半導體和P型半導體的結合面上形成如下物理過程:

因濃度差空間電荷區(qū)形成內電場

內電場促使少子漂移

內電場阻止多子擴散

最后,多子的擴散和少子的漂移達到動態(tài)平衡。

對于P型半導體和N型半導體結合面，離子薄層形成的空間電荷區(qū)稱為PN結。在空間電荷區(qū)，由于缺少多子，所以也稱耗盡層。多子的擴散運動

由雜質離子形成空間電荷區(qū)

4PN結的單向導電性

當外加電壓使PN結中P區(qū)的電位高于N區(qū)的電位，稱為加正向電壓，簡稱正偏；反之稱為加反向電壓，簡稱反偏。

(1)PN結加正向電壓時PN結加正向電壓時的導電情況

低電阻大的正向擴散電流PN結的伏安特性5PN結的伏安特性PN結的單向導電性

當外加電壓使PN結中P區(qū)的電位高于N區(qū)的電位，稱為加正向電壓，簡稱正偏；反之稱為加反向電壓，簡稱反偏。

(2)PN結加反向電壓時PN結加反向電壓時的導電情況

高電阻很小的反向漂移電流

在一定的溫度條件下，由本征激發(fā)決定的少子濃度是一定的，故少子形成的漂移電流是恒定的，基本上與所加反向電壓的大小無關，這個電流也稱為反向飽和電流。6

PN結加正向電壓時，呈現低電阻，具有較大的正向擴散電流；

PN結加反向電壓時，呈現高電阻，具有很小的反向漂移電流。

由此可以得出結論：PN結具有單向導電性。7PN結的單向導電性

(3)PN結V-I特性表達式其中PN結的伏安特性IS——反向飽和電流VT——溫度的電壓當量且在常溫下（T=300K）8PN結的反向擊穿

當PN結的反向電壓增加到一定數值時，反向電流突然快速增加，此現象稱為PN結的反向擊穿。熱擊穿——不可逆

雪崩擊穿

齊納擊穿——可逆

電擊穿9PN結的電容效應

(1)勢壘電容CB勢壘電容示意圖10PN結的電容效應(2)擴散電容CD擴散電容示意圖11穩(wěn)壓二極管1.

符號及穩(wěn)壓特性(a)符號(b)伏安特性

利用二極管反向擊穿特性實現穩(wěn)壓。穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓時工作在反向電擊穿狀態(tài)。12(1)穩(wěn)定電壓VZ(2)動態(tài)電阻rZ

在規(guī)定的穩(wěn)壓管反向工作電流IZ下，所對應的反向工作電壓。rZ=

VZ/

IZ(3)最大耗散功率

PZM(4)最大穩(wěn)定工作電

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