pn結(jié)原理及制備工藝(ppt38頁(yè))-在線瀏覽
2025-04-13 22:13本頁(yè)面
【正文】 ?多子 主要由 摻雜 形成 ,少子本征激發(fā) 形成 ★ PN結(jié)： PN結(jié)的形成 + + + + + + + + + + + + + + + 載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng) 建立內(nèi)電場(chǎng) 內(nèi)電場(chǎng)對(duì)載流子的作用 擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和 漂移運(yùn)動(dòng)達(dá)到 動(dòng)態(tài)平衡 ， 交界面形成穩(wěn)定的 空間電荷區(qū) ，即 ＰＮ結(jié) P區(qū) N區(qū) pn結(jié)的形成 形成 PN結(jié)的原理 ? PN結(jié) 及其形成過(guò)程 ? 在雜質(zhì) 半導(dǎo)體 中， 正負(fù)電荷數(shù)是相等的，它們的作用相互抵消，因此保持電中性。 ? 電子和空穴的復(fù)合形成了空間電荷區(qū) ? 電子和空穴帶有相反的電荷，它們?cè)跀U(kuò)散過(guò)程中要產(chǎn)生復(fù)合（中和），結(jié)果使 P區(qū)和 N區(qū)中原來(lái)的電中性被破壞。 ? 空間電荷區(qū)產(chǎn)生的內(nèi)電場(chǎng) E又阻止多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng) ? 在空間電荷區(qū)后，由于正負(fù)電荷之間的相互作用，在空間電荷區(qū)中形成一個(gè)電場(chǎng)，其方向從帶正電的 N區(qū)指向帶負(fù)電的 P區(qū)，由于該電場(chǎng)是由載流子擴(kuò)散后在半導(dǎo)體內(nèi)部形成的，故稱為內(nèi)電場(chǎng)。 ? 首先是空穴的產(chǎn)生。因此，周圍的硅原子（鍺原子）的電子很容易就可以跑到空出的位置上，從而形成空穴。 ? 其次是 PN結(jié)正負(fù)電荷的產(chǎn)生。擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)指的是由于濃度的差異而引起的運(yùn)動(dòng)；而漂移運(yùn)動(dòng)則是指在電場(chǎng)作用下載流子的運(yùn)動(dòng)。 ? 當(dāng)加上正向電壓（正偏）且大于 ，在外電場(chǎng)的作用下，多子向PN結(jié)運(yùn)動(dòng)，負(fù)電荷得到空穴中和，正電荷得到電子中和，因而 PN結(jié)變窄，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)較之前又會(huì)變強(qiáng)。 ? 當(dāng)加上反向電壓（反偏）時(shí)，與內(nèi)部電場(chǎng)方向一致，多子向 PN結(jié)反方向移動(dòng)使 PN結(jié)變寬，只有少子的漂移運(yùn)動(dòng)，因?yàn)閿?shù)目很少，所以形成的反向電流近乎于 0，可認(rèn)為阻斷。原因是電場(chǎng)強(qiáng)制性地將電子拉出變成自由電子；而且當(dāng)反向電流很大時(shí)發(fā)熱也會(huì)很厲害，而半導(dǎo)體受溫度影響很大，當(dāng)溫度升高時(shí)導(dǎo)電性會(huì)急劇增加。一種是多子克服電場(chǎng)的阻力的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)；另一種是少子在內(nèi)電場(chǎng)的作用下產(chǎn)生的漂移運(yùn)動(dòng)。由于兩種運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電流方向相反，因而在無(wú)外電場(chǎng)或其他因素激勵(lì)時(shí)， PN結(jié)中無(wú)宏觀電流。結(jié)果，Ｐ區(qū)的 多子空穴 將源源不斷的 流向Ｎ區(qū) ，而Ｎ區(qū)的 多子自由電子 亦不斷 流向Ｐ區(qū) ，這兩股載流子的流動(dòng)就形成了 ＰＮ結(jié)的正向電流 。 PN結(jié)的單向?qū)щ娦? 二、 PN結(jié) 反向偏置 在外電場(chǎng)作用下，多子將背離ＰＮ結(jié)移動(dòng)，結(jié)果使 空間電荷區(qū)變寬 ，內(nèi)電場(chǎng)被增強(qiáng)， 有利于少子的漂移 而 不利于多子的擴(kuò)散 ，漂移運(yùn)動(dòng)起主要作用。 因少子濃度很低， 反向電流遠(yuǎn)小于正向電流 。 PN結(jié)外加 反向電壓 （ P區(qū)接電源的負(fù)極， N區(qū)接電源的正極，或 P區(qū)的電位低于 N區(qū)電位），稱為 反向偏置 ，簡(jiǎn)稱 反偏 。 —— PN結(jié)的單向?qū)щ娦? 在一個(gè) PN結(jié)的兩端 ， 各引一根電極引線 ，并用外殼封裝起來(lái)就構(gòu)成了 半導(dǎo)體二極管 ，（或稱晶體二極管，簡(jiǎn)稱二極管。 （ 在形成單晶的過(guò)程中已經(jīng)進(jìn)行了均勻的硼摻雜） 硅片表面的化學(xué)清洗 涉及到知識(shí)：去除硅片表面雜質(zhì)的方法及化學(xué)原理 （有機(jī)物、吸附的金屬離子和金屬原子的化學(xué)清洗） pSi 晶體生長(zhǎng)， 晶圓切、磨、拋 pSi SiO2 (1) 氧化 問(wèn)題： 二氧化硅薄膜作用及制備的方法有哪些？ 涉及到知識(shí)：薄膜生長(zhǎng) 此處的二氧化硅薄膜的作用是？ 涉及到知識(shí)：薄膜生長(zhǎng) 為什么要雙面氧化？ 為后續(xù)的磷擴(kuò)散做準(zhǔn)備。 氧化層的厚度需要大于設(shè)計(jì)的厚度，為什么？
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