N結的形成
發布時間:2012/2/8 22:13:45 訪問次數:1183
單一的N型或P型半導體只起電阻作用,AD7687 不能制成半導體器件。但是如果將這兩種類型的半導體以某種形式結合在一塊,構成PN結,使半導體的導電性能受到限制,從而制成各種半導體器件,如半導體二極管、三極管、晶閘管分別由1個、2個、3個PN結構成。PN結形成的結構示意圖如圖1-4所示。圖中,由于P區的空穴濃度大于N區的空穴濃度,所以P區的空穴就要向N區擴散。同理,N區的自由電子也要向P區擴散。兩邊擴散來的電子和空穴復合而消失,在交界處留下了帶正、負電荷的離子,稱為空間電荷區。在這個區域內,電子和空穴全部復合消耗盡了,所以這個空間電荷區又稱為耗盡層:這個空間電荷區產生了內電場,其方向是由正電荷區到負電荷區.即由N到P。從圖中看,內電場的作用有兩個:
②推動少數載流子越過空間電荷區進入另一側,這稱為少數載流子的漂移運動。
從N區漂移到P區的空穴,填補了P區失去的空穴;從P區漂移到N區的電子,填補了N區失去的電子,從而使空間電荷減少,內電場削弱,又有利于擴散而不利于漂移。結果,因載流子的擴散運動而建立的空間電荷區又因載流子的漂移運動而變窄。由此可見,擴散與漂移既相互聯系,又相互矛盾。擴散使空間電荷區加寬,內電場增強,反過來擴散阻力加大,使漂移
容易進行。而漂移又使空間電荷區變窄,內電場削弱,這又使擴散容易而阻礙漂移。總之,內電場削弱(變窄),擴散容易。內電場加強(變寬),漂移容易。當擴散和漂移平衡時,交界面處就形成了一個穩定的空間電荷區,稱為PN結。
單一的N型或P型半導體只起電阻作用,AD7687 不能制成半導體器件。但是如果將這兩種類型的半導體以某種形式結合在一塊,構成PN結,使半導體的導電性能受到限制,從而制成各種半導體器件,如半導體二極管、三極管、晶閘管分別由1個、2個、3個PN結構成。PN結形成的結構示意圖如圖1-4所示。圖中,由于P區的空穴濃度大于N區的空穴濃度,所以P區的空穴就要向N區擴散。同理,N區的自由電子也要向P區擴散。兩邊擴散來的電子和空穴復合而消失,在交界處留下了帶正、負電荷的離子,稱為空間電荷區。在這個區域內,電子和空穴全部復合消耗盡了,所以這個空間電荷區又稱為耗盡層:這個空間電荷區產生了內電場,其方向是由正電荷區到負電荷區.即由N到P。從圖中看,內電場的作用有兩個:
②推動少數載流子越過空間電荷區進入另一側,這稱為少數載流子的漂移運動。
從N區漂移到P區的空穴,填補了P區失去的空穴;從P區漂移到N區的電子,填補了N區失去的電子,從而使空間電荷減少,內電場削弱,又有利于擴散而不利于漂移。結果,因載流子的擴散運動而建立的空間電荷區又因載流子的漂移運動而變窄。由此可見,擴散與漂移既相互聯系,又相互矛盾。擴散使空間電荷區加寬,內電場增強,反過來擴散阻力加大,使漂移
容易進行。而漂移又使空間電荷區變窄,內電場削弱,這又使擴散容易而阻礙漂移。總之,內電場削弱(變窄),擴散容易。內電場加強(變寬),漂移容易。當擴散和漂移平衡時,交界面處就形成了一個穩定的空間電荷區,稱為PN結。