l01-pn结的频率特性与开关特性课件

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1、半导体器件原理主讲人：蒋玉龙本部微电子学楼312室，65643768Email:yljiang@fudan.edu.cnhttp://10.14.3.1211第一章pn结的频率特性与开关特性1.1半物要点回顾1.2pn结的频率特性1.3pn结的开关特性21.1半物要点回顾1重要公式3－非平衡p-n结的能带图－电压完全降在势垒区重要图像--非平衡p-n结的能带图1.1半物要点回顾24无限厚样品的稳态扩散解注入到N区的非平衡空穴注入到P区的非平衡电子－正向偏压下的非平衡少子1.1半物要点回顾3重要图像-

2、-非平衡p-n结的能带图5－反向偏压下的非平衡少子=0抽取1.1半物要点回顾4重要图像--非平衡p-n结的能带图6前提：－小注入－突变耗尽层条件（耗尽层外电中性）－忽略势垒区中载流子的产生、复合－非简并重要图像--理想p-n结的J-V关系电流密度扩散电流组成1.1半物要点回顾57第一章pn结的频率特性与开关特性1.1半物要点回顾1.2pn结的频率特性1.3pn结的开关特性81.2pn结的频率特性11.2.1交流小信号下的pn结少子分布(V1<

3、结的频率特性21.2.1交流小信号下的pn结少子分布扩散区内连续性方程直流分量满足这里101.2pn结的频率特性31.2.1交流小信号下的pn结少子分布边界条件无限厚样品的稳态扩散解111.2pn结的频率特性41.2.2扩散电流直流交流电子扩散电流交流分量121.2pn结的频率特性51.2.2扩散电流总电流交流分量131.2pn结的频率特性61.2.3交流小信号导纳A：pn结面积交流小信号导纳定义1.2.3.1低频情况(p<<1,n<<1)电导扩散电容141.2pn结的频率特性71.2.3交流小信

4、号导纳1.2.3.1低频情况(p<<1,n<<1)1.2.3.2高频情况(p>>1,n>>1)151.2pn结的频率特性81.2.4交流小信号等效电路GCDCTGLRs本征导纳漏导16第一章pn结的频率特性与开关特性1.1半物要点回顾1.2pn结的频率特性1.3pn结的开关特性171.3pn结的开关特性11.3.1pn结二极管的开关作用这里VS=0.6~0.7VSi0.2~0.3VGe181.3pn结的开关特性21.3.2导通过程（以p+n结为例）问题：trise=?（提示：求Q(t)形式）

5、势垒区边界t=0，正脉冲电压191.3.2导通过程（以p+n结为例）1.3pn结的开关特性3Vj-t关系推导初始条件少子寿命足够短，稳态得以建立近似20时间增加势垒区边界1.3pn结的开关特性41.3.3关断过程（以p+n结为例）t=t0>00>正向导通时间211.3pn结的开关特性51.3.3关断过程（以p+n结为例）初始条件当t=ts时提高pn结开关速度途径1、I1I2ts2、掺Au，ptsQ-t关系推导

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