半導(dǎo)體物理總復(fù)習(xí)ppt課件-文庫吧資料
2025-05-13 12:40本頁面
【正文】 b0??VFEVEiECEFE ix00mQxWqN AnQ反型時(shí))( c圖 5 . 3 理想 MOS 二極管的能帶圖及電荷分布積累時(shí)積累時(shí)耗盡時(shí)耗盡時(shí)反型時(shí)反型時(shí)圖 理想 二極管的能帶圖及電荷分布FECEiEFEVE0?V0xSQmQ 0?VFEFEVEiECE00mQWq NAx耗 盡時(shí) )( b0? ?VFEVEiECEFEix00mQxWq NAnQ反 型時(shí) )( c圖5 . 3 理 想M OS二 極 管 的 能 帶 圖 及 電 荷 分 布耗 盡時(shí)耗 盡時(shí)反 型時(shí)反 型時(shí)圖 理 想 二 極 管 的 能 帶 圖 及 電 荷 分 布(2)外加小量正電壓 ， 靠近半導(dǎo)體表面的能帶向下彎曲 ， EF=Ei，多子空穴耗盡 ， 稱為耗盡現(xiàn)象 。使 EFEi變大 ， 提升空穴的濃度 ， 氧化層與半導(dǎo)體的界面處產(chǎn)生空穴堆積 ， 稱為積累現(xiàn)象 。 真空能級m?qs?q金屬型半導(dǎo)體Pd氧化層FEFEVEiECE2/gEB?q?q圖 5 . 2 V =0 時(shí)理想 MOS 二極管的能帶圖(2)任意偏壓下 ， 二極管中的電荷僅位于半導(dǎo)體之中 ， 且與鄰近氧化層的金屬表面電荷量大小相等 、 極性相反； (3)直流偏壓下 ， 無載流子通過氧化層 ， 氧化層電阻值無窮大 。 q?m、 q?s：功函數(shù)， qχ：電子親和力 ， qΨB：費(fèi)米能級 EF與本征費(fèi)米能級 Ei差 。 異質(zhì)界面處的能帶是不連續(xù)的 。在此圖中 ， 假設(shè)此兩不同半導(dǎo)體的界面沒有陷阱或產(chǎn)生 復(fù)合中心 。 低頻 ， 共基電流增益是一固定值；頻率升高至一關(guān)鍵點(diǎn)后 ， 共基電流增益將會降低 。 圖 4 . 7四 種 晶 體 管 工 作 模 式 下 得 結(jié) 極 性 與 少 數(shù) 載 流 子 分 布0 0WEBBCCE EBCEBC0WWW00 pnpnpn pn pn pnpn pnnnnpnp放 大 飽 和反 轉(zhuǎn)截 止?? ?? CBVEBV19 共射組態(tài)下 ， 當(dāng)集電極和基極間的反向偏壓增加時(shí) ， 基區(qū)寬度將會減少 ， 導(dǎo)致基區(qū)中的少子濃度梯度增加 ， 亦即使得擴(kuò)散電流增加 ， 因此 IC也會增加 。 根據(jù)射基結(jié)與集基結(jié)上偏壓的不同 ，雙極型晶體管有四種工作模式 。 18 為推導(dǎo)理想晶體管的電流 、 電壓表示式 ， 作下列五點(diǎn)假設(shè)： （ 1） 晶體管中各區(qū)域的濃度為均勻摻雜； （ 2） 基區(qū)中空穴漂移電流和 集基極反向飽和電流 可以忽略； （ 3） 載流子注入屬于小注入； （ 4） 耗盡區(qū)中沒有產(chǎn)生 復(fù)合電流； （ 5） 晶體管中無串聯(lián)電阻 。 ?當(dāng)基區(qū)寬度足夠小時(shí) ， 由發(fā)射區(qū)注入基區(qū)的空穴便能夠擴(kuò)散通過基區(qū)而到達(dá)集基結(jié)的耗盡區(qū)邊緣 ， 并在集基偏壓的作用下通過集電區(qū) 。 17 第五章 ?雙極型器件：電子與空穴皆參與導(dǎo)通 ， 由兩個(gè)相鄰的互作用的 pn結(jié)組成 ， 其結(jié)構(gòu)可為 pnp或 npn。 ppp DL ??nnn DL ?? 為 p區(qū)電子 （ 少子 ） 擴(kuò)散長度 。 ④ 耗盡區(qū)內(nèi)無產(chǎn)生和復(fù)合電流 ， 且電子和空穴電流在耗盡區(qū)內(nèi)為常數(shù) ， pn結(jié)內(nèi)的電流處處相等 。 ② 邊界的載流子濃度和跨過結(jié)的靜電電勢有關(guān) 。 正偏 ， 對結(jié)電容會產(chǎn)生顯著的附加電容 （ 即擴(kuò)散電容 ） 。 反向偏壓會增加耗盡區(qū)寬度 。 因此 ， 正偏降低耗盡區(qū)寬度 。 p端加一相對于 n端的電壓 VF， pn結(jié)正偏 。 15 熱平衡時(shí)， p型和 n型中性區(qū)的總靜電勢差即為內(nèi)建電勢 Vbi 2lnADb i n piNNkTVqn????? ? ?????無外加偏壓 ， 橫跨結(jié)的總靜電勢是 Vbi。 ?空間電荷區(qū)域產(chǎn)生了一電場 （ 內(nèi)建電場 ） ：由正空間電荷指向負(fù)空間電荷 。 ?結(jié)附近部分施主離子 ND+， 在電子離開 n側(cè)時(shí)未能得到補(bǔ)償 。 ?p型 ， 空穴為多子 ，電子為少子； n型剛好相反 。 pn結(jié)形成前 ?p型和 n型半導(dǎo)體材料分離 。 13 第四章 ?pn結(jié)：由 p型半導(dǎo)體和 n型半導(dǎo)體接觸形成的結(jié)。 假如一個(gè)電子的能量超過 qχ， 它就可以被熱電子式發(fā)射至真空能級 。 半導(dǎo)體表面 ， 假如載流子具有足夠的能量 ， 它們可能會被發(fā)射至真空能級 ， 這稱為熱電子發(fā)射過程 。 ?如果有超量載流子導(dǎo)入半導(dǎo)體中 ， pnni2， 稱此狀態(tài)為非平衡狀態(tài) 。 高電場時(shí) ， μnE及 μpE應(yīng)以飽和速度 vs替代 。因此，一個(gè)額外的速度（漂移速度）成分將加到熱運(yùn)動的電子上。I隨著 T3/2/NT而變化 ，其中 NT為總雜質(zhì)濃度 。 由于庫侖力的交互作用 ， 帶電載流子的路徑會偏移 。 100 200 300 400 500 60015310?210/TKin非 本 征 區(qū)電子濃度n/
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1