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PN�(jié)
閱讀�36962�(shí)間:2010-11-04 20:22:29

  在一�本征半導(dǎo)�的兩�(cè)通過(guò)�(kuò)散不同的雜質(zhì),分別形成N�半導(dǎo)�P型半�(dǎo)�;P區(qū)和N區(qū)的電子經(jīng)�(guò)一系列的運(yùn)�(dòng),在交界處形成一�(gè)很薄的空間電荷區(qū),這就是所謂的PN�(jié)�

形成�(guò)�

  P型半�(dǎo)體(P指positive,帶正電的):由單晶硅通過(guò)特殊工藝摻入少量的三�(jià)元素組成,會(huì)在半�(dǎo)體內(nèi)部形成帶正電的空�� N型半�(dǎo)體(N指negative,帶�(fù)電的):由單晶硅通過(guò)特殊工藝摻入少量的五�(jià)元素組成,會(huì)在半�(dǎo)體內(nèi)部形成帶�(fù)電的自由電子�    

  � P 型半�(dǎo)體中有許多帶正電荷的空穴和帶�(fù)電荷的電離雜�(zhì)。在電場(chǎng)的作用下,空穴是可以移動(dòng)�,而電離雜�(zhì)(離子)是固定不�(dòng)� 。N 型半�(dǎo)體中有許多可�(dòng)的負(fù)電子和固定的正離�。當(dāng)P型和N型半�(dǎo)體接觸時(shí),在界面附近空穴從P型半�(dǎo)體向N型半�(dǎo)體擴(kuò)�,電子從N型半�(dǎo)體向P型半�(dǎo)體擴(kuò)�??昭ê碗娮酉嘤龆鴱?fù)�,載流子消失。因此在界面附近的結(jié)區(qū)中有一段距離缺少載流子,卻有分布在空間的帶電的固定離子,稱為空間電荷區(qū) 。P 型半�(dǎo)體一邊的空間電荷是負(fù)離子 ,N 型半�(dǎo)體一邊的空間電荷是正離子。正�(fù)離子在界面附近產(chǎn)生電�(chǎng),這電�(chǎng)阻止載流子�(jìn)一步擴(kuò)� ,達(dá)到平��

電容效應(yīng)

  PN�(jié)具有一定的電容效應(yīng),它由兩方面的因素決�。一是勢(shì)壘電容CB ,二是擴(kuò)散電容CD �

  1.�(shì)壘電�

  �(shì)壘電容是由空間電荷區(qū)的離子薄層形成的。當(dāng)外加電壓使PN�(jié)上壓降發(fā)生變化時(shí),離子薄層的厚度也相�(yīng)地隨之改�,這相�(dāng)PN�(jié)中存�(chǔ)的電荷量也隨之變�,猶如電容的充放��

  2.?dāng)U散電�

  �(kuò)散電容是由多子擴(kuò)散后,在PN�(jié)的另一�(cè)面積累而形成的。因PN�(jié)正偏�(shí),由N區(qū)�(kuò)散到P區(qū)的電子,與外電源提供的空穴相�(fù)�,形成正向電�。剛�(kuò)散過(guò)�(lái)的電子就堆積� P 區(qū)�(nèi)緊靠PN�(jié)的附近,形成一定的多子濃度梯度分布曲線。反�,由P區(qū)�(kuò)散到N區(qū)的空�,在N區(qū)�(nèi)也形成類似的濃度梯度分布曲線。當(dāng)外加正向電壓不同�(shí),擴(kuò)散電流即外電路電流的大小也就不同。所以PN�(jié)兩側(cè)堆積的多子的濃度梯度分布也不�,這就相當(dāng)電容的充放電�(guò)�。勢(shì)壘電容和�(kuò)散電容均是非線性電��

單向?qū)щ�?/span>

  PN�(jié)具有單向?qū)щ�?,若外加電壓使電流從P區(qū)流到N區(qū),PN�(jié)呈低阻性,所以電流大;反之是高阻性,電流��

  如果外加電壓使:PN�(jié)P區(qū)的電位高于N區(qū)的電位稱為加正向電壓,簡(jiǎn)稱正��

  PN�(jié)P區(qū)的電位低于N區(qū)的電位稱為加反向電壓,簡(jiǎn)稱反偏�

  (1) PN�(jié)加正向電壓時(shí)的導(dǎo)電情�

  PN�(jié)加正向電壓時(shí)的導(dǎo)電情�。外加的正向電壓有一部分降落在PN�(jié)區(qū),方向與PN�(jié)�(nèi)電場(chǎng)方向相反,削弱了�(nèi)電場(chǎng)。于�,內(nèi)電場(chǎng)�(duì)多子�(kuò)散運(yùn)�(dòng)的阻礙減弱,�(kuò)散電流加�。擴(kuò)散電流遠(yuǎn)大于漂移電流,可忽略漂移電流的影�,PN�(jié)呈現(xiàn)低阻�� PN�(jié)加正向電壓時(shí)的導(dǎo)電情�,如打不開(kāi)�(diǎn)這兒(壓縮后的)

  (2) PN�(jié)加反向電壓時(shí)的導(dǎo)電情�

  外加的反向電壓有一部分降落在PN�(jié)區(qū),方向與PN�(jié)�(nèi)電場(chǎng)方向相同,加�(qiáng)了內(nèi)電場(chǎng)。內(nèi)電場(chǎng)�(duì)多子�(kuò)散運(yùn)�(dòng)的阻礙增�(qiáng),擴(kuò)散電流大大減�。此�(shí)PN�(jié)區(qū)的少子在�(nèi)電場(chǎng)作用下形成的漂移電流大于�(kuò)散電流,可忽略擴(kuò)散電�,PN�(jié)呈現(xiàn)高阻��

  在一定的溫度條件�,由本征激�(fā)決定的少子濃度是一定的,故少子形成的漂移電流是恒定�,基本上與所加反向電壓的大小�(wú)�(guān),這�(gè)電流也稱為反向飽和電��

  PN�(jié)加正向電壓時(shí),呈�(xiàn)低電�,具有較大的正向�(kuò)散電流;PN�(jié)加反向電壓時(shí),呈�(xiàn)高電�,具有很小的反向漂移電流。由此可以得出結(jié)論:PN�(jié)具有單向?qū)щ娦浴?BR>

擊穿特�

  1、雪崩擊�

  阻擋層中的載流子漂移速度隨內(nèi)部電�(chǎng)的增�(qiáng)而相�(yīng)加快到一定程度時(shí),其�(dòng)能足以把束縛在共�(jià)鍵中的價(jià)電子碰撞出來(lái),產(chǎn)生自由電 子—空穴對(duì)新產(chǎn)生的載流子在�(qiáng)電場(chǎng)作用�,再去碰撞其它中性原�,又�(chǎn)生新的自由電子—空穴對(duì),如此連鎖反應(yīng),使阻擋層中的載流子�(shù)量�   劇增�,象雪崩一�。雪崩擊穿發(fā)生在摻雜濃度較低的PN�(jié)�,阻擋層�,碰撞電離的�(jī)�(huì)較多,雪崩擊穿的擊穿電壓��

  2、齊納擊�

  �(dāng)PN�(jié)兩邊摻雜濃度很高�(shí),阻擋層很薄,不易產(chǎn)生碰撞電�,但�(dāng)加不大的反向電壓�(shí),阻擋層中的電場(chǎng)很強(qiáng),足以把中性原子中的價(jià)電子直接從共�(jià)鍵中拉出�(lái),產(chǎn)生新的自由電子—空穴對(duì),這�(gè)�(guò)� 稱為�(chǎng)致激�(fā)�   一般擊穿電壓在6V以下是齊納擊�,在6V以上是雪崩擊��

  3、擊穿電壓的溫度特�

  溫度升高�,晶格振�(dòng)加劇,致使載流子�(yùn)�(dòng)的平 均自由路程縮短,碰撞前動(dòng)能減�,必須加大反向電壓才能發(fā)生雪崩擊穿具有正的溫度系�(shù),但溫度升高,共�(jià)鍵中的價(jià)電子能量狀�(tài)�,從而齊納擊穿電壓隨溫度升高而降低,具有�(fù)的溫度系�(shù)�6V左右兩種擊穿將會(huì)同時(shí)�(fā)�,擊�   電壓的溫度系�(shù)趨于��

  4、穩(wěn)壓二極管

  PN�(jié)一旦擊穿后,盡管反向電流急劇變化,但其端電壓� 乎不變(近似為V(BR),只要限制它的反向電流,PN�(jié) 就不�(huì)燒壞,利用這一特性可制成�(wěn)壓二極管�

維庫(kù)電子�,電子知�(shí),一查百��

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