n結(jié)二極管ppt課件(已修改)
2025-05-24 05:08 本頁面
【正文】 第四章 Pn結(jié)二極管 光電半導(dǎo)體實驗室 主要內(nèi)容 ?PN結(jié)的靜電學(xué) ?載流子注入（載流子濃度與電壓的關(guān)系） ?準(zhǔn)中性區(qū)內(nèi)的擴(kuò)散電流 ?PN結(jié)的暗特性 ?光照特性 ?太陽能電池的輸出參數(shù) ?有限電池尺寸對 I0的影響（自學(xué)） 167。 1 PN結(jié)的靜電學(xué) 一、基本物理特性 1. pp ＞＞ pn ， n n ＞＞ n p； 2. p區(qū)和 n區(qū)多子分別向?qū)Ψ綌U(kuò)散； 3. 界面 p區(qū)側(cè)留下固定的離化受主負(fù)電荷， n區(qū)側(cè)留下固定的離化施主正電荷； 正負(fù)電荷稱為 空間電荷 ，區(qū)域稱為 空間電荷區(qū) 。 4. 正 負(fù)電荷間產(chǎn)生 自建電場 ； 167。 1 PN結(jié)的靜電學(xué) 二、接觸電位差與載流子分布 特征：空間電荷區(qū)內(nèi)凈電子流或凈空穴流密度分別等于零 167。 1 PN結(jié)的靜電學(xué) 2. 接觸電位差 自建電場的存在，在 pn結(jié)空間電荷區(qū)內(nèi)產(chǎn)生了由 p區(qū)側(cè)負(fù)電荷區(qū)到 n區(qū)側(cè)正電荷區(qū)逐漸上升的電位分布，使中性 n區(qū)形成了一個相對于中性 p區(qū)為正的電位差， 該電位差稱為 pn結(jié)接觸電位差，用 Ｖ Ｄ 表示。 167。 1 PN結(jié)的靜電學(xué) VD XP 0 Xn P區(qū) N區(qū) 接觸電位差示意圖 167。 1 PN結(jié)的靜電學(xué) 3. 能帶結(jié)構(gòu) ?孤立 P區(qū)和 n區(qū)各自的能帶圖 EiP EF Ein EF ?空間電荷區(qū)自建電場，使空間電荷區(qū)內(nèi)導(dǎo)帶底、價帶頂及本征費米能級依其電位分布從 p區(qū)邊界到n區(qū)邊界逐漸下降 。最終， p區(qū)與 n區(qū)的費米能級相等 EF EF P區(qū) n區(qū) 167。 1 PN結(jié)的靜電學(xué) qVD Eip Ein EF 167。 1 PN結(jié)的靜電學(xué) : ?熱平衡系統(tǒng)具有統(tǒng)一的費米能級 ?對于平衡 pn結(jié)，只要確定費米能級位置，則可得到其能帶結(jié)構(gòu) 167。 1 PN結(jié)的靜電學(xué) 167。 1 PN結(jié)的靜電學(xué) 5. 耗盡層近似 ?空穴和電子在空間電荷區(qū)依指數(shù)規(guī)律分布，在邊界內(nèi)側(cè)下降極為迅速，使絕大部分空間電荷區(qū)內(nèi)的載流子濃度與中 性區(qū)相應(yīng)的多子濃度相比可以忽略。所以，在進(jìn)行某些理論 分析時，常采用耗盡近似，認(rèn)為空間電荷區(qū)里載流子的濃度為零 ?據(jù)此空間電荷區(qū)又被稱為耗盡區(qū)，或耗盡層。 167。 1 PN結(jié)的靜電學(xué) ?從能帶結(jié)構(gòu)圖可見， p區(qū)電子能量比 n區(qū)高qVD ， n 區(qū)空穴能量比 p區(qū)高 qVD ，多子進(jìn)入對方需要越過高度為 qVD的勢壘。因此，空間電荷區(qū)又被稱為勢壘區(qū)
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