半導(dǎo)體物理究極版-資料下載頁(yè)
2025-06-07 16:48本頁(yè)面
【正文】 存在復(fù)合電流、大注入效應(yīng)、體電阻效應(yīng)以及產(chǎn)生電流，使得實(shí)際電流電壓特性偏離理想情形。歸納如下：p+n結(jié)加正向偏壓時(shí)，電流電壓關(guān)系可表示為，m在1~2之間變化，隨外加正向偏壓而定。正向偏壓較小時(shí)，m=2， JF∝exp(qV/2k0T)，勢(shì)壘區(qū)的復(fù)合電流起主要作用，偏離理想情形；正向偏壓較大時(shí)，m=1，JF∝exp(qV/k0T)，擴(kuò)散電流起主要作用，與理想情形吻合；正向偏壓很大，即大注入時(shí)，m=2，JF∝exp(qV/2k0T)，偏離理想情形；在大電流時(shí)，還必須考慮體電阻上的電壓降VR’，于是V=VJ+Vp+VR’，忽略電極上的壓降，這時(shí)在pn結(jié)勢(shì)壘區(qū)上的電壓降就更小了，正向電流增加更緩慢。在反向偏壓下，因勢(shì)壘區(qū)中的產(chǎn)生電流，從而使得實(shí)際反向電流比理想方程的計(jì)算值大并且不飽和。167。 pn結(jié)電容pn結(jié)電容的來(lái)源勢(shì)壘電容：pn結(jié)上外加電壓的變化，引起了電子和空穴在勢(shì)壘區(qū)中的“存入”和“取出”作用，導(dǎo)致勢(shì)壘區(qū)的空間電荷數(shù)量隨外加電壓而變化，這和一個(gè)電容器的充放電作用相似。這種pn結(jié)的電容效應(yīng)稱為勢(shì)壘電容，以CT表示。 擴(kuò)散電容：外加電壓變化時(shí)，n區(qū)擴(kuò)散區(qū)內(nèi)積累的非平衡空穴和與它保持電中性的電子數(shù)量變化，同樣，p區(qū)擴(kuò)散區(qū)內(nèi)積累的非平衡電子和與它保持電中性的空穴也變化。這種由于擴(kuò)散區(qū)的電荷數(shù)量隨外加電壓變化所產(chǎn)生的電容效應(yīng)，稱為pn結(jié)的擴(kuò)散電容。用符號(hào)CD表示。 突變結(jié)的勢(shì)壘電容（利用重要結(jié)論分析問(wèn)題）pn結(jié)：；p+n結(jié)、n+p結(jié)：①突變結(jié)的勢(shì)壘電容和結(jié)的面積以及輕摻雜一邊的雜質(zhì)濃度的平方根成正比，因此減少結(jié)面積以及降低輕摻雜一邊的雜質(zhì)濃度是減小結(jié)電容的途徑；②突變結(jié)勢(shì)壘電容和電壓（VDV）的平方根成反比，反向偏壓越大，則勢(shì)壘電容越小，若外加電壓隨時(shí)間變化，則勢(shì)壘電容也隨時(shí)間而變，可利用這一特性制作變?nèi)萜骷?67。 pn結(jié)擊穿不同類型半導(dǎo)體的擊穿機(jī)理分析。（重點(diǎn)）雪崩擊穿：由于倍增效應(yīng)，使勢(shì)壘區(qū)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量載流子，迅速增大了反向電流，從而發(fā)生了pn結(jié)擊穿。隧道擊穿(或齊納擊穿)：隧道擊穿是在強(qiáng)反向電場(chǎng)作用下，勢(shì)壘寬度變窄，由隧道效應(yīng)，使大量電子從p區(qū)的價(jià)帶穿過(guò)禁帶而進(jìn)入到n區(qū)導(dǎo)帶所引起的一種擊穿現(xiàn)象。因?yàn)樽畛跏怯升R納提出來(lái)解釋電介質(zhì)擊穿現(xiàn)象的，故叫齊納擊穿。重?fù)诫s的半導(dǎo)體形成的pn結(jié)更容易發(fā)生隧道擊穿。熱電擊穿：當(dāng)pn結(jié)上施加反向電壓時(shí)，流過(guò)pn結(jié)的反向電流要引起熱損耗。反向電壓逐漸增大時(shí)，對(duì)應(yīng)于一定的反向電流所損耗的功率也增大，這將產(chǎn)生大量熱能。如果沒(méi)有良好的散熱條件使這些熱能及時(shí)傳遞出去，則將引起結(jié)溫上升。167。 pn結(jié)隧道效應(yīng)隧道結(jié)及其電流電壓特性隧道結(jié)：由重?fù)诫s的p區(qū)和n區(qū)形成的pn結(jié)通常稱為隧道結(jié)。隧道結(jié)的電流電壓特性: 隧道結(jié)熱平衡時(shí)的能帶圖 隧道結(jié)電流電壓特性的定性解釋在隧道結(jié)中，正向電流由擴(kuò)散電流和隧道電流組成，擴(kuò)散電流隨隨正向電壓的增加而指數(shù)增加。在較低的正向電壓范圍內(nèi)，擴(kuò)散電流是很小的，隧道電流是主要的。 隧道結(jié)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)(重點(diǎn))：
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