半導(dǎo)體物理究極版(參考版)
2025-06-10 16:48本頁面
【正文】 隧道結(jié)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)(重點(diǎn))：。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。167。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。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。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)帶穿過禁帶而進(jìn)入到n區(qū)導(dǎo)帶所引起的一種擊穿現(xiàn)象。 pn結(jié)擊穿不同類型半導(dǎo)體的擊穿機(jī)理分析。 突變結(jié)的勢(shì)壘電容（利用重要結(jié)論分析問題）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?。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。這種pn結(jié)的電容效應(yīng)稱為勢(shì)壘電容，以CT表示。167。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。但實(shí)際上還存在復(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。并討論pn結(jié)的整流特性。 pn結(jié)的電流電壓特性非平衡狀態(tài)下的pn結(jié)非平衡狀態(tài)下pn結(jié)的能帶圖理想pn結(jié)模型及其電流電壓方程式 l 理想pn結(jié)模型（重點(diǎn)）①小注入條件：注入的少數(shù)載流子濃度比平衡載流子濃度小得多；②突變耗盡層層條件：電荷突變、結(jié)中載流子耗盡(高阻)、電壓全部降落在耗盡層上、耗盡層外載流子純擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)；3) 不考慮耗盡層中載流子的產(chǎn)生與復(fù)合作用；4) 玻耳茲曼邊界條件：在耗盡層兩端，載流子分布滿足玻耳茲曼統(tǒng)計(jì)分布。方程的普遍解：連續(xù)性方程式的應(yīng)用：牽引長度和擴(kuò)散長度Lp的差別：；第六章 pn結(jié)167。. 連續(xù)性方程式連續(xù)性方程式的表達(dá)式其中的含義是單位時(shí)間單位體積由于擴(kuò)散而積累的空穴數(shù)；的含義是單位時(shí)間單位體積由于漂移而積累的空穴數(shù)；的含義是單位時(shí)間單位體積由于復(fù)合而消失的電子空穴對(duì)數(shù)。這叫穩(wěn)定擴(kuò)散?？昭ǖ臄U(kuò)散電流（重點(diǎn)）。167。這就相當(dāng)于在電子行進(jìn)的道路上有陷阱，有些電子就會(huì)掉進(jìn)陷阱里，很難出來，而耽誤了與空穴相遇復(fù)合，延長了電子空穴相遇復(fù)合所需要的時(shí)間。例如，測(cè)量非平衡電子的壽命，用恒定光照射半導(dǎo)體，使陷阱
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