形成pn结的原理
形成pn结的原理如下:
如果将PN结加正向电压,即P区接正极,N区接负极,如右图所示。由于外加电压的电场方向和PN结内电场方向相反。
在外电场的作用下,内电场将会被削弱,使得阻挡层变窄,扩散运动因此增强。这样多数载流子将在外电场力的驱动下源源不断地通过PN结,形成较大的扩散电流,称为正向电流。
拓展资料
PN结是由一个N型掺杂区和一个P型掺杂区紧密接触所构成的,其接触界面称为冶金结界面。在一块完整的硅片上,用不同的掺杂工艺使其一边形成N型半导体,另一边形成P型半导体,我们称两种半导体的交界面附近的区域为PN结。
在P型半导体和N型半导体结合后,由于N型区内自由电子为多子,空穴几乎为零称为少子,而P型区内空穴为多子,自由电子为少子,在它们的交界处就出现了电子和空穴的浓度差。
由于自由电子和空穴浓度差的原因,有一些电子从N型区向P型区扩散,也有一些空穴要从P型区向N型区扩散。这些不能移动的带电粒子在P和N区交界面附近,形成了一个空间电荷区,空间电荷区的薄厚和掺杂物浓度有关。
一块单晶半导体中,一部分掺有受主杂质是P型半导体,另一部分掺有施主杂质是N型半导体时,P型半导体和N型半导体的交界面附近的过渡区称。PN结有同质结和异质结两种。
用同一种半导体材料制成的PN结叫同质结,由禁带宽度不同的两种半导体材料制成的PN结叫异质结。制造PN结的方法有合金法、扩散法、离子注入法和外延生长法等。制造异质结通常采用外延生长法。
PN结加正向电压时,可以有较大的正向扩散电流,即呈现低电阻,我们称PN结导通;PN结加反向电压时,只有很小的反向漂移电流,呈现高电阻,我们称PN结截止。这就是PN结的单向导电性。
绛旓細PN缁撻氬父澶勪簬鎴鐘舵佸拰姝e悜鍋忕疆鐘舵佷袱绉嶆儏鍐典笅銆備竴銆PN缁撶殑褰㈡垚杩囩▼锛歅鍨嬪崐瀵间綋鍜孨鍨嬪崐瀵间綋閫氳繃鎵╂暎鎴栬‖搴曠啍鍚堢瓑鏂瑰紡杩炴帴璧锋潵褰㈡垚PN缁銆傚湪P鍨嬪崐瀵间綋涓紝鏉傝川鍘熷瓙鐨勬祿搴﹁緝楂橈紝鑰屽湪N鍨嬪崐瀵间綋涓紝鏉傝川鍘熷瓙鐨勬祿搴﹁緝浣庛備簩銆丳N缁撳伐浣鍘熺悊锛歅N缁撻氬父澶勪簬鎴鐘舵佸拰姝e悜鍋忕疆鐘舵佷袱绉嶆儏鍐典笅銆傚湪鎴鐘舵佷笅锛孭N缁撲袱渚х殑...
绛旓細PN缁撳師鐞N鍨嬪崐瀵间綋閫氳繃鎺哄叆纾峰厓绱狅紙濡傜鏅朵綋锛夊緱鍒帮紝纾峰師瀛愮殑涓涓灞傜數瀛愭垚涓鸿嚜鐢辩數瀛愶紝浣垮緱鍗婂浣撳瘜鍚數瀛愶紝鍏锋湁鑹ソ鐨勫鐢垫э紝涓昏鏄敱浜庤嚜鐢辩數瀛愮殑瀵肩數浣滅敤銆侾鍨嬪崐瀵间綋閫氳繃鎺哄叆纭煎厓绱狅紙濡傜鏅朵綋锛夊疄鐜帮紝纭煎師瀛褰㈡垚绌虹┐锛岃繖浜涚┖绌磋兘澶熷惛寮曟潫缂氱數瀛愶紝褰㈡垚甯﹁礋鐢电殑绂诲瓙锛屼娇寰楀崐瀵间綋鍚湁楂樻祿搴︾殑鈥滅┖绌粹濓紝鍚屾牱...
绛旓細杞芥祦瀛愮殑婕傜Щ涓庢墿鏁g浉绛,鑷缓鐢靛満鍖烘病鏈夎浇娴佸瓙,绉颁箣涓虹┖闂寸數鑽峰尯.杩欐牱,PN缁撳氨褰㈡垚浜.褰撴帴涓婃鍚戠數鍘,鍓婂急浜嗚嚜寤虹數鍦,浣胯浇娴佸瓙娌挎墿鏁g殑鏂瑰悜鎸佺画杩愬姩,灏辨湁浜嗘鍚戝閫氱數娴侊紱褰撴帴涓婂弽鍚戠數鍘,鐩稿綋浜庡寮轰簡鑷缓鐢靛満,浣胯浇娴佸瓙锛堝皯瀛愶級娌挎紓绉荤殑鏂瑰悜杩愬姩,婕傜Щ鐨勭數娴佸緢灏,绛夊悓浜庡弽鍚戞埅姝.杩欏氨鏄PN缁撶殑鍘熺悊.
绛旓細杩欐牱澶氭暟杞芥祦瀛愬皢鍦ㄥ鐢靛満鍔涚殑椹卞姩涓嬫簮婧愪笉鏂湴閫氳繃PN缁锛褰㈡垚杈冨ぇ鐨勬墿鏁g數娴侊紝绉颁负姝e悜鐢垫祦銆傜敱姝ゅ彲瑙丳N缁撴鍚戝鐢垫椂锛屽叾鐢甸樆鏄緢灏忕殑銆傚姞鍙嶅悜鐢靛帇鏃禤N缁撳彉瀹斤紝鍙嶅悜鐢垫祦寰堝皬 濡傛灉PN缁撳姞鍙嶅悜鐢靛帇锛屾鏃讹紝鐢变簬澶栧姞鐢靛満鐨勬柟鍚戜笌鍐呯數鍦轰竴鑷达紝澧炲己浜嗗唴鐢靛満锛屽鏁拌浇娴佸瓙鎵╂暎杩愬姩鍑忓急锛屾病鏈夋鍚戠數娴侀氳繃PN缁擄紝鍙湁...
绛旓細鈫 绌洪棿鐢佃嵎鍖褰㈡垚褰㈡垚鍐呯數鍦 鈫 鈫 鍐呯數鍦轰績浣垮皯瀛愭紓绉 鍐呯數鍦洪樆姝㈠瀛愭墿鏁 鏈鍚庯紝澶氬瓙鐨勬墿鏁e拰灏戝瓙鐨勬紓绉昏揪鍒板姩鎬佸钩琛°傚湪P鍨嬪崐瀵间綋鍜孨鍨嬪崐瀵间綋鐨勭粨鍚堥潰涓や晶锛岀暀涓嬬瀛愯杽灞傦紝杩欎釜绂诲瓙钖勫眰褰㈡垚鐨勭┖闂寸數鑽峰尯绉颁负PN缁撱PN缁撶殑鍐呯數鍦烘柟鍚戠敱N鍖烘寚鍚慞鍖恒傚湪绌洪棿鐢佃嵎鍖猴紝鐢变簬缂哄皯澶氬瓙锛屾墍浠ヤ篃绉拌楀敖灞傘
绛旓細PN缁鏄敱涓涓狽鍨嬫幒鏉傚尯鍜屼竴涓狿鍨嬫幒鏉傚尯绱у瘑鎺ヨЕ鎵鏋勬垚鐨勶紝鍏舵帴瑙︾晫闈㈢О涓哄喍閲戠粨鐣岄潰銆傚湪涓鍧楀畬鏁寸殑纭呯墖涓婏紝鐢ㄤ笉鍚岀殑鎺烘潅宸ヨ壓浣垮叾涓杈瑰舰鎴怤鍨嬪崐瀵间綋锛屽彟涓杈褰㈡垚P鍨嬪崐瀵间綋锛屾垜浠О涓ょ鍗婂浣撶殑浜ょ晫闈㈤檮杩戠殑鍖哄煙涓篜N缁撱傚湪P鍨嬪崐瀵间綋鍜孨鍨嬪崐瀵间綋缁撳悎鍚庯紝鐢变簬N鍨嬪尯鍐呰嚜鐢辩數瀛愪负澶氬瓙绌虹┐鍑犱箮涓洪浂绉颁负灏戝瓙锛...
绛旓細PN缁鏄竴绉嶅崐瀵间綋缁撴瀯锛屽畠鏄敱P绫诲崐瀵间綋锛堜緥濡傜牱鍖栭晸锛夊拰N绫诲崐瀵间綋锛堜緥濡傜锛夌粍鎴愮殑銆侾N缁撴槸鐢靛瓙鍜岀┖绌寸粍鎴愮殑鍗婂浣撳櫒浠讹紝甯哥敤浜庡仛鐢靛瓙鍣ㄤ欢锛屽浜屾瀬绠°佷笁鏋佺銆佸厜鐢典簩鏋佺绛夈侾N缁撳伐浣鍘熺悊鏄氳繃鍦≒绫诲崐瀵间綋鍜孨绫诲崐瀵间綋涔嬮棿褰㈡垚鑷敱鐢靛瓙鍜岀┖绌寸殑灞鍩熺┖闂达紝浣垮緱PN缁撹兘澶熷鐢点
绛旓細PN缁撶殑宸ヤ綔鍘熺悊鍩轰簬鍗婂浣撴潗鏂欎腑鎺烘潅涓嶅悓鍏冪礌鍚浜х敓鐨勭數鑽峰垎甯冨樊寮傘鍦≒N缁撶殑杈圭晫锛岀敱浜庣┖绌村拰鑷敱鐢靛瓙鐨勬祿搴︿笉鍚岋紝瀹冧滑浼氱浉浜掓墿鏁c傚湪P鍖猴紝绌虹┐浼氳鎵╂暎杩囨潵鐨勮嚜鐢辩數瀛愪腑鍜岋紝褰㈡垚璐熺瀛愶紝鑰屽湪N鍖哄垯鐣欎笅姝g瀛愩傝繖浜涚瀛愬湪杈圭晫闄勮繎褰㈡垚鑰楀敖灞傦紝浜х敓浜嗗唴寤虹數鍦猴紝瀹冮樆姝簡杞芥祦瀛愮殑杩涗竴姝ユ墿鏁o紝瀹炵幇浜嗗姩鎬佸钩琛★紝...
绛旓細鍗婂浣撲腑鐨 P 鍨嬪拰 N 鍨嬫槸鎸囨幒鏉傛湁涓嶅悓绫诲瀷鏉傝川鐨勫崐瀵间綋鏉愭枡銆傚湪鏅朵綋绠″拰鍏朵粬鍗婂浣撳櫒浠朵腑锛岃繖浜涙幒鏉傚尯鍩熻鐢ㄦ潵鍒涘缓 PN 缁锛岃繖鏄竴绉嶇數瀛愬櫒浠讹紝瀹冭兘澶熸帶鍒剁數瀛愭祦銆侾 鍨嬪崐瀵间綋閫氬父鏄〖绛変笁浠峰厓绱犳幒鏉傚埌纭呮垨閿楃瓑鍥涗环鍏冪礌鐨勫崐瀵间綋涓褰㈡垚銆傛幒鏉傚悗锛屾潅璐ㄥ師瀛愪細甯﹀叆涓涓皯涓涓數瀛愮殑绌虹┐锛岃繖浜涚┖绌存槸甯︽...
绛旓細涓姝ヤ竴鍥撅紝娣卞叆鎻ずPN缁撶殑宸ヤ綔鍘熺悊 PN缁擄紝杩欎釜绁炲鐨勫崐瀵间綋缁撴瀯锛屾槸鐢眓鍨嬪拰p鍨嬪崐瀵间綋鐨勪氦铻嶇偣缂栫粐鑰屾垚鐨勩傚畠浠箣闂寸殑鐢靛瓙鍜岀┖绌村鍚岃垶鑰呰埇浜掑姩锛屾渶缁堝湪骞宠 鐘舵佷腑褰㈡垚鐙壒鐨勭數鍔垮鍨掞紝璧嬩簣浜哖N缁撶嫭鐗圭殑鍔熻兘涓庡簲鐢ㄣ傚綋n鍨嬪崐瀵间綋锛堝纾锋幒鏉傜殑纭咃級涓殑鐢靛瓙閬囧埌p鍨嬪崐瀵间綋锛堝纭兼幒鏉傜殑纭咃級涓殑绌虹┐锛岀數瀛愬拰...