半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu)ppt課件(參考版)
2025-05-09 12:49本頁面
【正文】 0 ()s F sW E E??表示從 Ec到 E0的能量間隔： 0 cEE? ??稱 χ為電子的親和能，它表示要使半導(dǎo)體導(dǎo)帶底的電子逸出體外所需要的最小能量。 擊穿電壓 V(伏 ) I １０ ２０ ３０ （微安） 反向 20 30 利用 PN結(jié) 可以作成具有整流、開關(guān)等作用的晶體二極管 （ diode）。 E?p型 n型 I 阻E?但是，由于少數(shù) 載流子的存在， 會形成很弱的反 向電流， 當(dāng)外電場很強 ,反向電壓超過某一數(shù)值后， 反向電流會急劇增大 反向擊穿。 V （伏） ３０ ２０ １０ （毫安） 正向 0 I ２ . 反向偏壓 在Ｐ Ｎ結(jié)的ｐ型區(qū)接電源負(fù)極 , 叫反向偏壓。 阻擋層勢壘被削弱、變窄， 有利于空穴 向 N區(qū)運動，電子向 P區(qū)運動， 形成正向電流（ mＡ級）。 電子的能帶出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象。 漂移運動 P型半導(dǎo)體 － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － N型半導(dǎo)體 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 擴散運動 內(nèi)電場 E 所以擴散和漂移這一對相反的運動最終達到平衡，相當(dāng)于兩個區(qū)之間沒有電荷運動，空間電荷區(qū)的厚度固定不變。 內(nèi)電場越強，就使漂移運動越強，而漂移使空間電荷區(qū)變薄。 由于Ｎ區(qū)的電子向Ｐ區(qū)擴散，Ｐ區(qū)的 空穴向Ｎ區(qū)擴散， 在ｐ型半導(dǎo)體和Ｎ 型半導(dǎo)體的交界面附近產(chǎn)生了一個電 場 ,稱為內(nèi) 建場 。 ? ? ? ? ? ?? ?dx xndqDSqJ npn ????擴擴散電流密度 :? ? EnqJ pn ??漂漂移電流密度 :證明： 考慮一塊 n型半導(dǎo)體 ,施主濃度隨 x 的增加而下降 , ? ? ? ?Tk ExEc FceNxn 0 ????所以? ?? ?? ?30 0 ??? TkxqVen? ? ? ? ? ? ? ? ? ?430????? xndx xdVTk qdx xdn由? ? ? ? ? ?xnEDdx xdn xnn ????? ?1由? ? ? ? ? ? ? ? ? ?20 ???? xVqExE cc對于非簡并半導(dǎo)體： ? ? ? ?10 ????xnn EnqdxxdnqD ?? ? ? ? Tk qDnn054 ??? ?式式即 坦關(guān)系非簡并半導(dǎo)體的愛因斯??qTkDnn 0?同理也有坦關(guān)系非簡并半導(dǎo)體的愛因斯??qTkDpp 0?? ? ? ? ? ?5???? xndxxdVD nn?? ? ? ?xndxxdVD nn ??????? ?????????? ?? ?? 阻擋層與反阻擋層的形成 ? 肖特基勢壘的定量特性 ? 歐姆接觸的特性 半導(dǎo)體界面及接觸現(xiàn)象 半 — 半接觸 PN結(jié) 金 — 半接觸 167。 ? ?? ? ? ? 擴散定律即 ?? ?????? 1dxxpdDSpp:考慮一維情況? ? ? ?? ?dx xpdxp ??? 的濃度梯度半導(dǎo)體內(nèi)非平衡載流子? ?? ?dxxpdDSpp?????? 單位面積單位時間粒子數(shù)那么擴散流密度1．非子的擴散運動和一維穩(wěn)態(tài)時的擴散方程 擴散流密度 Sp(x)： 單位時間通過擴散流過垂直的單位 面積的載流子 dxpdDdxpdxSpp?? ???)(Dp為擴散系數(shù) ， 量綱為 cm2/s ? ?dxxdSxp??處積累的空穴數(shù)單位時間單位體積內(nèi)在? ?? ? ? ?222? ????dxxpdDp? ? ? ?31 ? ????? xpx ?處復(fù)合的空穴數(shù)單位時間單位體積內(nèi)在擴散在恒定光照下達到穩(wěn)定 ??? ? ? ?? ?? ? ? ? ? ?一維穩(wěn)態(tài)擴散方程即?? ????????4xp1dxxpdD3222p在穩(wěn)態(tài)時： pp LxLxBeAexp ????)(ppp DL ??情況 1：樣品足夠厚時 ? ?? ?????????? ?????? ????0pp0x0xpx邊界條件? ? ? ? ? ?6epxp pLx0 ? ????????? ?? ?? ?? ?擴散長度）透入半導(dǎo)體的平均深度在復(fù)合前非平衡載流子(00pLdxxpdxxpxx ??????????? ? ? ?? ? ? ?xpLDdxxpdDxSpppp ??????空穴擴散流密度? ?xpv dp ???? ? ? ?0pLDxSppp ???? ?0pv dp ???ppppdpLLDv???可見空穴擴散速度?而表面注入流密度時當(dāng) pLW ??? ? ? ? ?????? ????Wxpxp 10則? ?WDpS pp ??? 0而擴散流密度情況 W。 a、聲學(xué)波散射： Ps∝ T3/2 b、光學(xué)波散射： P o∝ [exp（ hv/k0T） ]1 110 ??Tkho lep ?格波散射幾率 Pc osc ppp ??2/3TPs ?當(dāng)長聲學(xué)波和長光學(xué)波散射作用同時存在時 ,晶格振動對載流子的總散射概率
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