pn 结工作原理 1.2.1 PN 结的形成 在一块本征半导体的两侧通过扩散不同的杂质,分别形成N 型半导体和P 型半导体。此时将在N 型半导体和P型半导体的结合面上形成如下物理过程: 因浓度差 ↓ 多子的扩散运动®由 杂质离 子形成空 间 电 荷 区 ↓ 空 间 电 荷 区 形成形成内 电 场 ↓ ↓ 内 电 场 促 使 少 子漂 移 内 电 场 阻 止 多子扩散 最 后 , 多子的扩散和少 子的漂 移 达 到 动态 平 衡 。在P 型半导体和N 型半导体的结合面两侧, 留 下离 子薄 层 , 这个 离 子薄 层 形成的空 间 电 荷 区 称 为 PN 结。PN 结的内 电 场 方 向 由 N 区 指 向 P 区 。在空 间 电 荷 区 , 由 于 缺 少 多子, 所 以 也称 耗 尽 层 。PN 结形成的过程可 参 阅 图 01.06。 图 01.06 PN 结的形成过程( 动画 1-3) 如打 不开 点 这 儿 ( 压 缩 后 的) 1.2.2 PN 结的单 向 导电 性 PN 结具 有 单 向 导电 性 , 若 外 加 电 压 使 电 流 从 P 区 流 到 N 区 , PN 结呈 低 阻 性 , 所 以 电 流 大 ; 反 之 是 高 阻 性 , 电 流小 。 如果外加电压使: PN 结P 区的电位高于N 区的电位称为加正向电压,简称正偏; PN 结P 区的电位低于N 区的电位称为加反向电压,简称反偏。 (1) PN 结加正向电压时的导电情况 PN 结加正向电压时的导电情况如图 01.07 所示。 外加的正向电压有一部分降落在 PN 结区,方向与 PN 结内电场方向相反,削弱了内电场。于是,内电场对多子扩散运动的阻碍减弱,扩散电流加大。扩散电流远大于漂移电流,可忽略漂移电流的影响,PN 结呈现低阻性。 图 01.07 PN 结加正向电压时的导电情况(动画 1-4),如打不开点这儿(压缩后的) (2) PN 结加反向电压时的导电情况 PN 结加反向电压时的导电情况如图 01.08 所示。 外加的反向电压有一部分降落在 PN 结区,方向与 PN 结内电场方向相同,加强了内电场。内电场对多子扩散运动的阻碍增强,扩散电流大大减小。此时 PN 结区的少子在内电场作用下形成的漂移电流大于扩散电流,可忽略扩散电流,PN 结呈现高阻性。 在一定的温度条件下,由本征激发决定的少子浓度是一定的,故少子形成的漂移电流是恒定的,基本上与所加反向电压的大小无关,这个电流也称为反向饱和电流...