半導(dǎo)體p-n結(jié),異質(zhì)結(jié)和異質(zhì)結(jié)構(gòu)-文庫(kù)吧
2025-04-14 04:03 本頁(yè)面
【正文】 V為正值且比 Vt大幾倍時(shí) , 正向電流隨正向電壓的增加按指數(shù)規(guī)律增大 ,PN結(jié)為正向?qū)顟B(tài) .外加反向電壓即 v為負(fù)值，且 |v|比 Vt大幾倍時(shí)， PN結(jié)只流過很小的反向飽和電流，且數(shù)值上基本不隨外加電壓而變， PN結(jié)呈反向截止?fàn)顟B(tài)。 由 PN結(jié)的 I/V特性曲線 得到： PN結(jié) 具 有單向?qū)щ娦院头蔷€性伏安特性 . PN結(jié)的正向?qū)щ娦? 在 PN結(jié)上外加一電壓 ，如果 P型一邊接正極 ， N型一邊接負(fù)極，電流便從 P型一邊流向 N型一邊，空穴和電子都向界面運(yùn)動(dòng)，使空間電荷區(qū)變窄，甚至消失，多數(shù)載流子在電場(chǎng)的作用下可以順利通過。如果 N型一邊接外加電壓的正極， P型一邊接負(fù)極，則空穴和電子都向遠(yuǎn)離界面的方向運(yùn)動(dòng)，使空間電荷區(qū)變寬，電流不能流過。這就是 PN結(jié)的單向?qū)щ娦浴? PN結(jié)加反向電壓時(shí) ,空間電荷區(qū)變寬 , 電場(chǎng)增強(qiáng) , 阻止了多數(shù)載流子的擴(kuò)散 ,而 P區(qū)和 N區(qū)的少數(shù)載流子電子和空穴沿反向電場(chǎng)運(yùn)動(dòng) ,產(chǎn)生反向漏電流 ,由于少子是本征激發(fā) ,它決定于溫度而不決定于反向電壓 ,當(dāng)反向電壓增大到一定程度足以把少子全部吸引過來時(shí) ,電流達(dá)到恒定 ,稱作反向飽和漏電流 , 當(dāng)反向電壓再增大電流突然增大時(shí) ,稱作 PN結(jié)擊穿。如果外電路不能限制電流，則電流會(huì)大到將 PN結(jié)燒毀 . PN結(jié)加反向電壓時(shí) ,空間電荷區(qū)中的正負(fù)電荷構(gòu)成一個(gè)電容性的器件。它的電容量隨外加電壓改變 ,反向時(shí)電容減小正向時(shí)電容增大 . PN結(jié)的反向電壓特性及電容特性 半導(dǎo)體同質(zhì) pn結(jié) ,異質(zhì)結(jié)的形成 采用不同的摻雜工藝 ,將 P型半導(dǎo)體與 N型半導(dǎo)體制作在同一塊半導(dǎo)體上 ,在它們的交界面就形成空間電荷區(qū)稱 PN結(jié)。 一塊單晶半導(dǎo)體中 ，一部分摻有受主雜質(zhì)是 P型半導(dǎo)體，另一部分摻有施主雜質(zhì)是 N型半導(dǎo)體時(shí) ， P 型半導(dǎo)體和 N型半導(dǎo)體的交界面附近的過渡區(qū)稱 PN結(jié)。 PN結(jié)有同質(zhì)結(jié)和異質(zhì)結(jié)兩種。用同一種半導(dǎo)體材料制成的 PN 結(jié)叫同質(zhì)結(jié) ，由禁帶寬度不同的兩種半導(dǎo)體材料制成的 PN結(jié)叫異質(zhì)結(jié)。 制造同質(zhì) PN結(jié)的方法有合金法、擴(kuò)散法、離子注入法、外延生長(zhǎng)法等。 制造異質(zhì)結(jié)通常采用外延生長(zhǎng)法 。 PN結(jié)的應(yīng)用 根據(jù) PN結(jié)的材料、摻雜分布、幾何結(jié)構(gòu)和偏置條件的不同，利用其基本特性可以制造多種功能的晶體二極管。 1. 用 PN結(jié)單向?qū)щ娦钥梢灾谱髡鞫O管、檢波二極管和開關(guān)二極管， 2. 利用擊穿特性制作穩(wěn)壓二極管和雪崩二極管； 3. 利用高摻雜 PN結(jié)隧道效應(yīng)制作隧道二極管； 4. 利用結(jié)電容隨外電壓變化效應(yīng)制作變?nèi)荻O管 。 5. 將半導(dǎo)體的光電效應(yīng)與 PN結(jié)相結(jié)合還可以制作多種光電器件。 如利用前向偏置異質(zhì)結(jié)的載流子注入與復(fù)合可以制造半導(dǎo)體激光二極管與半導(dǎo)體發(fā)光二極管； 6. 利用光輻射對(duì) PN結(jié)反向電流的調(diào)制作用可以制成光電探測(cè)器； 7. 利用光生伏特效應(yīng)可制成太陽電池 。 8. 利用兩個(gè) PN結(jié)之間的相互作用可以產(chǎn)生放大，振蕩等多種電子功能 。 PN結(jié)是構(gòu)成雙極型晶體管和場(chǎng)效應(yīng)晶體管的核心，是現(xiàn)代微電子技
研究報(bào)告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1