目錄1.pn結(jié)二極管結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)2.3.1平衡狀態(tài)下的pn結(jié)2.pn結(jié)平衡狀態(tài)的建立過(guò)程3.耗盡層、空間電荷區(qū)、勢(shì)壘區(qū)4.勢(shì)壘區(qū)兩側(cè)邊界處載流子濃度的關(guān)系5.pn結(jié)耗盡層寬度5.

pn結(jié)耗盡層寬度(1)突變pn結(jié)勢(shì)壘區(qū)電場(chǎng)、電位定量分析高斯定理（積分形式）預(yù)備知識(shí)：高斯定理與泊松方程微分形式-泊松方程：基于勢(shì)壘區(qū)電荷分布，求解泊松方程，就可以得到勢(shì)壘區(qū)中電場(chǎng)、電位分布。5.

pn結(jié)耗盡層寬度(1)突變pn結(jié)勢(shì)壘區(qū)電場(chǎng)、電位定量分析由突變結(jié)空間電荷區(qū)電荷分布(a)數(shù)學(xué)模型：泊松方程與邊界條件代入泊松方程得5.

pn結(jié)耗盡層寬度(1)突變pn結(jié)勢(shì)壘區(qū)電場(chǎng)、電位定量分析電位:φ1(0)=φ2(0)φ1(-xp)=0(取p區(qū)為電位參考點(diǎn))φ2(xn)=Vbi邊界條件為：(a)數(shù)學(xué)模型：泊松方程與邊界條件電場(chǎng)：E1(0)=E2(0)E1(-xp)=0E2(xn)=05.

pn結(jié)耗盡層寬度(1)突變pn結(jié)勢(shì)壘區(qū)電場(chǎng)、電位定量分析(b)突變pn結(jié)勢(shì)壘區(qū)電場(chǎng)分布解得勢(shì)壘區(qū)中電場(chǎng)分布為：電場(chǎng)：E1(0)=E2(0)E1(-xp)=0E2(xn)=0邊界條件為：5.

pn結(jié)耗盡層寬度(1)突變pn結(jié)勢(shì)壘區(qū)電場(chǎng)、電位定量分析①線性分布結(jié)果討論：若不是突變結(jié)，電場(chǎng)還會(huì)是線性分布嗎？思考題(b)突變pn結(jié)勢(shì)壘區(qū)電場(chǎng)分布5.

pn結(jié)耗盡層寬度(1)突變pn結(jié)勢(shì)壘區(qū)電場(chǎng)、電位定量分析②E(x)為負(fù)：電場(chǎng)方向從n區(qū)指向p區(qū)。③最強(qiáng)電場(chǎng)位置：x=0，即冶金結(jié)面處。最強(qiáng)電場(chǎng):|E(0)|=eNaxp/ε=eNdxn/ε=Q/ε。

結(jié)果討論：(b)突變pn結(jié)勢(shì)壘區(qū)電場(chǎng)分布5.

pn結(jié)耗盡層寬度(1)突變pn結(jié)勢(shì)壘區(qū)電場(chǎng)、電位定量分析由φ1(0)=φ2(0)φ1(-xp)=0φ2(xn)=Vbi邊界條件為：解得勢(shì)壘區(qū)中電位分布為：(c)突變pn結(jié)勢(shì)壘區(qū)電位分布5.

pn結(jié)耗盡層寬度(1)突變pn結(jié)勢(shì)壘區(qū)電場(chǎng)、電位定量分析討論：(c)突變pn結(jié)勢(shì)壘區(qū)電位分布

①電位分布曲線形狀分析5.

pn結(jié)耗盡層寬度(1)突變pn結(jié)勢(shì)壘區(qū)電場(chǎng)、電位定量分析討論②：Vbi的另一種表達(dá)形式由：得：(c)突變pn結(jié)勢(shì)壘區(qū)電位分布5.

pn結(jié)耗盡層寬度(1)突變pn結(jié)勢(shì)壘區(qū)電場(chǎng)、電位定量分析討論③：?jiǎn)芜呁蛔兘Y(jié)情況由電中性條件：eNaxp=eNdxn=Q若Nd>>Na，則xp>>xn得對(duì)單邊突變結(jié)，Vbi主要降落在輕摻雜一側(cè)。結(jié)論(c)突變pn結(jié)勢(shì)壘區(qū)電位分布5.

pn結(jié)耗盡層寬度(2)突變pn結(jié)勢(shì)壘區(qū)寬度定量分析(a)定量分析由Vbi

表達(dá)式：以及電中性條件：eNaxp=eNdxn求解得兩個(gè)未知數(shù)xp和xn（取有意義的解），得：以及：5.

pn結(jié)耗盡層寬度①單邊突變結(jié)情況：若Nd>>Na

，得單邊突變結(jié)的勢(shì)壘區(qū)寬度主要在輕摻雜一側(cè)結(jié)論而且與輕摻雜一側(cè)的摻雜濃度開方成反比。(b)結(jié)果討論(2)突變pn結(jié)勢(shì)壘區(qū)寬度定量分析(2)突變pn結(jié)勢(shì)壘區(qū)寬度定量分析5.

pn結(jié)耗盡層寬度②W0表達(dá)式形式可近似用于有外加偏置電壓作用情況記Va為p區(qū)相對(duì)n區(qū)的外加電壓，因此n區(qū)相對(duì)于p區(qū)的電勢(shì)差為(Vbi-Va)則近似有：正偏情況Va>0，則W<W0，耗盡層變窄。反偏情況耗盡層變寬。結(jié)論

W近似與反偏電壓絕對(duì)值的開方成正比。(b)結(jié)果討論(2)突變pn結(jié)勢(shì)壘區(qū)寬度定量分析5.

pn結(jié)耗盡層寬度T=300K下的Si-pn結(jié)，Na=1015/cm3,Nd=1016/cm3,計(jì)算得：實(shí)例xn=0.086μm，xp=0.864