PN結耗盡層形成後,是怎麼樣保持穩定的?耗盡層為什麼不被中和?

時間 2021-06-01 10:39:34

1樓:蒙奇dotDdot路飛

我有幾個想法,不知道理解的對不對。

有乙個長方體矽晶體。考慮幾種情況

①假設現在就是矽晶體,沒有摻雜,此時內部由於本徵激發是有少量電子與空穴的(非常非常少),如果在兩段加電廠,不管正向還是反向,電流大小都是有少子數量決定的。而且應該是一樣的。

②假設兩端摻雜,形成N型和P型半導體(兩者其中有乙個是多摻雜呢,所以耗盡層厚度在分界線兩側也不一樣)。並且假設內部沒有本徵激發的少子,那擴散還會進行,也會形成內建電場,這個電場逐漸增強,阻止多子的運動,直到擴散電流為0。實際上由於濃度差(maybe) ,擴散肯定要進行的,進行就會增強電場,同時電場也更加會阻止多子擴散,直到,多子沒法擴散,此時擴散電流為0。

穩定了。

③在1和2的基礎上,假設摻雜和有本徵激發。內建電場在組織多子擴散的同時也在增強少子漂移運動。我們先考慮2最後的情況,既擴散電流為0了,電場穩定了。

由於此時電場會增強少子運動,因此少子(P區少電子向N區運動),則必然會形成漂移電流,結果是N區電子數量多了,電場又阻止不了多子擴散了。那麼擴散電流又產生了。然後電場又增強了,既又更強力組織多子運動和促進少子運動。

既同時有擴散和漂移電流。顯然電場強度不會一直增強,最終恆定的結果就是。向右擴散的電子數剛好等於向左運動的電子數,這樣就會平衡。

同時這個也體現出,擴散電流剛好等於漂移電流,其實就相當於耗盡層中間沒有電子通過(類似於,你給我乙個我給你乙個,就相當於沒有交換一樣),但實際應該是你給我乙個我給你乙個的動態平衡。

我是這麼理解的,基於這些。

①內建電場的強度,應該是由多子摻雜濃度決定的,同時這個也決定了內建電勢差的大小,因此通常二極體的導通壓降有一定範圍(因為濃度不一樣),而大家能用到比如通常0.7v壓降的二極體,這個是生產和設計決定的

②二極體單向導電,很顯然正向電壓必須大於內建電勢差,才可以導通。

③反向電壓到達V後的電擊穿,我理解的是這麼小的V就已經能引起很多載流子的出現了,既可以產生很大電流,此時通過的電流應該是電源決定的,但擊穿電壓應該基本不變(類似於液壓系統的溢流閥小開口)。

2樓:

這是乙個動態平衡的過程,多子的擴散運動和少子的漂移運動彼此能力持平,效果相互抵消,一方沒有壓倒另一方的能力因此上PN結內建單場穩定存在。

3樓:哈哈哈哈哈哈哈

p區多子(空穴)濃度高於n區,所以p區空穴向n區擴散,p區空穴擴散到n區與n區的電子中和,在p區留下不可移動的負離子,同理n區也留下不可移動的正離子.n區正離子與p區負離子之間有電勢差,叫做勢磊.電場的方向是n區指向p區的,阻礙多子的擴散,卻有利於少子的運動,少子的運動叫做漂移,飄逸與擴散都產生電流.

隨著擴散的進行,勢磊增大,漂移增強,擴散減弱,最後飄逸電流與擴散電流相等.達到平衡,流過pn結的淨電流為0,達到平衡.

此時空間電荷區沒有載流子了,叫做耗盡層.耗盡層中沒有空穴.

但是p區和n區還是有空穴的,空穴在負離子附近運動,但強調不在空間電荷區.

你可以自己查查半導體基礎原理和定義。

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