P型硅和N型硅,没接触就不会出现结,相互接触就形成一个结,被称为PN结
P型硅中有大量的多子空穴和少量的电子;N型硅中有大量的多子电子和少量的空穴;
中间的结对载流子的流动不构成障碍,所以有一些空穴就从P型硅扩散到N型硅,同样,一些电子从N型硅扩散到P型硅;
这时候,两边的少子浓度都要高于它单独掺杂时的情况,即:扩散通过结的那些载流子(相对另一边为少子)被称为“过量少子浓度“
在载流子扩散通过结的时候,它也建立了一个电场:N型硅过量空穴提供正电,P型硅过量电子提供负电,所以结两侧形成了电压,建立了电场;
(备注:N型半导体典型掺杂:磷、砷、锑;P型半导体典型掺杂:硼)
载流子通过结的同时,掺杂的电离杂质原子是不能移动的,P型区的一侧带负电的电离杂质,N型区带正电的电离杂质;
存在电场,则空穴被吸引到电位为负的P型区,电子则被吸引到电位为正的N型区,即:载流子的漂移趋于抵消扩撒,从P型区扩撒到N型区的空穴又漂移回去,N型区扩散到P型区的电子也漂移回去,即:扩散电流与漂移电流大小相等方向相反时建立平衡,结电压平衡,两侧过量少子浓度也达到平衡;
PN结特性:载流子扩散通过结,在耗尽区两侧形成过量少子浓度;电离杂质原子的分离形成耗尽区电场,阻止多子穿越耗尽区,最终两段达到平衡状态~
(备注:耗尽区厚度取决于结两侧掺杂水平,轻掺杂需要耗尽较宽的硅层,重掺杂,需要很窄的耗尽层)
审核编辑:黄飞
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