半导体二极管 课件.ppt

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1、第一章半导体器件1.1半导体的特性1.2半导体二极管1.3双极型三极管(BJT)1.4场效应三极管N++++++++++++++++++++++++++++++++++++N++++++++++++++++++++++++++++++++++++以N型半导体为基片1.2半导体二极管1.2.1PN结及其单向导电性一、PN结的形成两种运动物质从浓度高的地方向浓度低的地方运动电场力的作用下载流子的运动使半导体的一边形成N型区，另一边形成P型区。N++++++++++++++++++++++++++++++++++++--P----------

2、------------------------通过半导体扩散工艺N++++++++++++++++++++++++++++++++++++--P----------------------------------a.在浓度差的作用下，电子从N区向P区扩散。物质因浓度差而产生的运动称为扩散运动。气体、液体、固体均有之。N++++++++++++++++++++++++++++++++++++--P----------------------------------b.在浓度差的作用下，空穴从P区向N区扩散。小结①P型、N型半导体经特殊工

3、艺制作在一起②多子、少子浓度差引起扩散运动③扩散到P区的自由电子与空穴复合，扩散到N区的空穴与自由电子复合，在P区和N区交界面上，留下了一层不能移动的正、负离子。即PN结空间电荷层N++++++++++++++++++++++++++++++++++++--P----------------------------------耗尽层形成内电场内电场方向N++++++++++++++++++++++++++++++++++++--P----------------------------------势垒U0形成电位势垒N+++++++++

4、+++++++++++++++++++++++++++--P----------------------------------PN结一方面阻碍多子的扩散N++++++++++++++++++++++++++++++++++++--P----------------------------------另一方面加速少子的漂移N++++++++++++++++++++++++++++++++++++--P----------------------------------当扩散与漂移作用平衡时a)流过PN结的净电流为零b)PN结的厚度一定（

5、约几个微米）c)接触电位一定（约零点几伏）N++++++++++++++++++++++++++++++++++++--P----------------------------------少子因电场作用所产生的运动称为漂移运动。少子的漂移运动空间电荷区的存在无外电场力作用时，扩散与漂移达到动态平衡，空间电荷区具有一定宽度，形成PN结。有电位差Uho、无电流。离子密度大空间电荷层较薄离子密度小空间电荷层较厚高掺杂浓度区域用N+表示++++++______PN+P、N两区杂质浓度相等——对称结P、N两区杂质浓度不相等——不对称结PN结正向

6、偏置——当外加直流电压使PN结P型半导体的一端的电位高于N型半导体一端的电位时，称PN结正向偏置，简称正偏。PN结反向偏置——当外加直流电压使PN结N型半导体的一端的电位高于P型半导体一端的电位时，称PN结反向偏置，简称反偏。二、PN结的单向导电性正向偏置——PN结外加正向电压（P＋,N－）反向偏置——PN结外加反向电压（P－,N＋）------PN++++++------------------------------++++++++++++++++++++++++RSE内++++++EPN结正向偏置1.PN结外加正向电压内电场被削弱

7、PN结变窄PN结呈现低阻、导通状态多子进行扩散------PN++++++------------------------------++++++++++++++++++++++++RSE内++++++E外电场使PN结变窄、消弱内电场ε，破坏原有平衡、加剧扩散、减弱漂移。由于外电源一直存在，扩散运动连续不断地进行（一个新的平衡），形成正向电流I，PN结导通——正向导通。此时PN结表现为一个很小的电阻。导通时结电压降＜1V，因此回路中串一限流电阻R，防止正向电流过大而损坏PN结。内电场增强PN结变宽PN结呈现高阻、截止状态不利多子扩散有利

8、少子漂移------PN++++++------------------------------++++++++++++++++++++++++RSE内++++++E2.PN外加反向电压在一定的温度条件下，