46、PN结ppt课件(全)

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一.PN结的形成采用不同的掺杂工艺，将P型半导体和N型半导体制作在同一块硅片上，在它们的交界面上就形成了PN结。－++++++++++++++++++++++++－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－物质因浓度差而产生的运动称为扩散运动。P型半导体和N型半导体制作在一起时，P区的空穴向N区扩散，N区的自由电子向P区扩散。P区N区

1PN结的形成扩散运动使P区与N区的交界面缺少多子，留下离子区，形成内电场，阻止扩散运动。同时内电场使空穴从N区向P区、自由电子从P区向N区运动，形成漂移运动。－++++++++++++++++++++++++－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－P区N区空间电荷区E内

2PN结的形成－++++++++++++++++++++++++－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－P区N区空间电荷区E内当参与扩散运动的多子数目等于参与漂移运动的少子数目时，将会达到动态平衡，形成PN结。空间电荷区内自由电子和空穴非常少，因此空间电荷区也称为耗尽层。

3二.PN结的单向导电性如果在PN结的两端外加电压，将会破坏原来的平衡状态。扩散电流与与漂移电流不相等，因而PN结将有电流流过。当外加电压极性不同时，PN结表现出截然不同的导电性能，即呈现出单向导电性。

4PN结的单向导电性－++++++++++++++++++++++++－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－PN结外加正向电压时处于导通状态耗尽层变窄E内E外RU当电源的正极接到PN结的P端，且电源的负极接到PN结的N端时，称PN结外加正向电压，也称为正向接法或正向偏置。此时外电场将多数载流子推向空间电荷区，使其变窄。P区N区IF

5PN结的单向导电性－++++++++++++++++++++++++－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－PN结外加正向电压时处于导通状态耗尽层变窄E内E外RU空间电荷区变窄后，内电场被削弱。在外加电源的作用下，PN结内部的平衡状态被打破，扩散运动将占主导地位，从而形成正向电流IF，此时PN结的状态称为导通状态。P区N区IF

6PN结的单向导电性－++++++++++++++++++++++++－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－PN结外加正向电压时处于导通状态耗尽层变窄E内E外RUPN结导通时结压降只有零点几伏，而此时的正向电流是由多数载流子所形成，数值比较大，此时PN结所呈现出的正向电阻很小。P区N区IF

7PN结的单向导电性－++++++++++++++++++++++++－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－PN结外加正向电压时处于导通状态耗尽层变窄E内E外RU由于PN结导通时正向电阻小，所以在工作中应在它的回路中串联一个电阻，从而限制回路中的电流，防止PN结因为正向电流过大而被损坏。P区N区IF

8PN结的单向导电性－++++++++++++++++++++++++－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－PN结外加反向电压时处于截止状态耗尽层变宽E内E外RU当电源的正极接到PN结的N端，且电源的负极接到PN结的P端，称PN结外加反向电压，也称反向接法或反向偏置。此时外电场与内电场方向相同，使得空间电荷区变宽。P区N区IR

9PN结的单向导电性－++++++++++++++++++++++++－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－PN结外加反向电压时处于截止状态耗尽层变宽E内E外RU当空间电荷区变宽后，内电场也被加强，阻止扩散运动的进行，同时增强了漂移运动的进行，从而形成了反向电流IR，也称为漂移电流。P区N区IR

10PN结的单向导电性－++++++++++++++++++++++++－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－PN结外加反向电压时处于截止状态耗尽层变宽E内E外RU由于漂移运动是由少子形成的，而少子的数目极少，即使所有的少子都参与漂移运动，反向电流非常小，在近似分析中往往可以忽略不计。温度越高少子的数目越多，反向电流将随温度增加。P区N区IR

11PN结的单向导电性－++++++++++++++++++++++++－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－PN结外加反向电压时处于截止状态耗尽层变宽E内E外RU因为反向电流很小，所以PN结反向偏置时所呈现的电阻非常大。称PN结加反向电压时处于截止状态。反向电阻也对温度敏感。P区N区IR