第六章 PN结

第六章
pn结
第六章 PN结
1.1、pn结的形成和杂质分布
1.1、pn结的形成和杂质分布
1.2、空间电荷区

什么是空间电荷区？？？ 先复习一下以前学过的知识。
载流子的扩散运动
★PN结：
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P区
N区
建立内电场 扩散运动和 漂移运动达到 动态平衡， 交界面形成稳定的 空间电荷区，即
热平衡状态下的载流子表示
2.1、非平衡态下的pn结

一、外加电场下，pn结势垒的变化及载流子的运动
（1）、PN结正向偏置
在外电场作用下，空间电荷区变窄，内电场被削弱， 有利于多子的扩散而不利于少子的漂移，扩散运动起主要 作用。
（1）、PN结正向偏置
（2）、PN结反向偏置
在外电场作用下，空间电荷区变宽，内电场被增强， 有利于少子的漂移而不利于多子的扩散，漂移运动起主要 作用。因少子浓度很低，反向电流远小于正向电流。
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二、外加直流电压下，pn结的能带图
二、外加直流电压下，pn结的能带图
2.2、理想PN结模型及其电流电压方程





理想PN结： （1）小注入。 （2）外加电压和接触电势都降在耗尽层，耗 尽层中的电荷是由电离施主和电离受主的电荷 组成。 （3）不考虑耗尽区载流子的产生与复合，通 过耗尽层的电子和空穴电流为常量。 （4）波尔兹曼边界条件，在耗尽层两端，载 流子分布满足波尔兹曼统计分布。
内电场对载 流子的作用
ＰＮ结
1.2、空间电荷区
1.3、pn结能带结构
1.3、pn结能带结构

平衡pn结的费米能级：
1.3、pn结能带结构
1.4、pn结接触电势差
1.5、pn结的载流子分布
1.5、pn结的载流子分布
1.5、pn结的载流子分布
1.5、pn结的载流子分布
结论：势垒区中的载流子浓度比起n区和p区的多数载流 子浓度小很多，好像已经耗尽了，所以称之为耗尽区。
2.2、理想PN结模型及其电流电压方程