《2021-2022学年高二物理竞赛课件：电中性条件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021-2022学年高二物理竞赛课件：电中性条件.pptx（14页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、电中性条件电中性条件：仅掺受主的P型半导体同理推出仅掺受主的同理推出仅掺受主的P型半导体中空穴浓度：型半导体中空穴浓度：其中：其中：同时掺施主和受主的半导体 根据根据电中性条件电中性条件：当当NDNA时，受主能级全部电离时，受主能级全部电离NA-=NA，空穴很少，空穴很少，n+NAND+温度较低，杂质电离很弱，电子浓度很低。温度较低，杂质电离很弱，电子浓度很低。温度升高，杂质较多电离，电子浓度迅速增加。温度升高，杂质较多电离，电子浓度迅速增加。温度继续升高，杂质全部电离，多数载流子浓度随温度基本不变。（饱和区）温度继续升高，杂质全部电离，多数载流子浓度随温度基本不变。（饱和区）不同掺杂浓度饱和
2、温区的范围不同。不同掺杂浓度饱和温区的范围不同。温度继续升高，本征激发占主导地位。温度继续升高，本征激发占主导地位。导出电子浓度：导出电子浓度：少子空穴浓度由少子空穴浓度由p=ni2/n求出。求出。同理，当同理，当NDNA，所以，所以其中：其中：由于：由于：所以所以T=100K时：时：代入后求出代入后求出n：（2）求出求出EC-EF空 带满 带施主能级DEg 施主能级位于导带底下方，施主能级被电子施主能级位于导带底下方，施主能级被电子占据的概率大于导带中的能级。占据的概率大于导带中的能级。当当ND的量级接近的量级接近NC时，施主能级上的电子时，施主能级上的电子占有率不会很低，杂质不可能充分电离
3、。占有率不会很低，杂质不可能充分电离。平衡态下高能级电子占有率不能高于低能级。平衡态下高能级电子占有率不能高于低能级。击穿现象中，电流增大的基本原因不是由于迁移率的增大，而是由于载流子数目的增加。PN结加反向电压，势垒区能带发生倾斜。偏压越大，势垒区内建电场增大，能带越倾斜。P区价带中的A点和N区导带的B点能量相同，A点与B点之间隔着水平距离为x的禁带。随着反向偏压的增大，势垒区内的电场增强，能带更加倾斜，x变短。反向偏压增大到一定数值，x小到一定程度时，根据量子力学，P区价带中的电子将通过隧道效应穿过禁带而达到N区导带中。浓度较低时，反向偏压大时，势垒宽度增大，隧道长度变长，不利于隧道击穿，但却有利于雪崩倍增效应。杂质浓度较高的情况下，通过调节反向偏压，隧穿机制有可能雪崩击穿和隧道击穿共存。作业：2.一个PN结二极管作为压控电容（变容器）使用，在反向偏压电压为2V时，它的可变电容为200pF，试问需要加多达的反偏置电压，才能使它的电容减少到100pF？假设接触电位是0.85V。