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1、1.1 半导体基础知识 1.1.3 PN结(2)第第1 1章章 常常用用半半导导体体器器件件【新问题】【新问题】从电学特性(电压、从电学特性(电压、电流关系)方面看,电流关系)方面看,P PNN结有什么特点?结有什么特点?【回顾】【回顾】PN结是怎么形成结是怎么形成的?从微观结构的?从微观结构上看,有什么特上看,有什么特点?点?1.1.3 PN结1.1 半导体基础知识半导体基础知识 1.1.3 PN结1.1 半导体基础知识半导体基础知识 l 外加电压在外加电压在PN结上产生了一个电结上产生了一个电场,称为场,称为外电场外电场;外电场与内电外电场与内电场方向相反,削弱了内电场;场方向相反,削弱了
2、内电场;(1)当)当PN结加正向电压(结加正向电压(正向偏置正向偏置)时)时 l 打破了打破了PN结原有的平衡,扩散运动超结原有的平衡,扩散运动超过了漂移运动,形成正向电流;过了漂移运动,形成正向电流;l 外部电源给外部电源给P区补充空穴、给区补充空穴、给N区补区补充电子,形成了连续的电流。充电子,形成了连续的电流。l 在在P区、区、N区,在外电场作用下,区,在外电场作用下,P区多子(空穴)、区多子(空穴)、N区多子(电子)区多子(电子)涌向涌向PN结;结;1.1.3 PN结1.1 半导体基础知识半导体基础知识 l 由于扩散运动是多子的运动,因此正由于扩散运动是多子的运动,因此正向电流向电流I
3、大。大。l 耗尽层变窄,耗尽层变窄,势垒电压减小,势垒电压减小,电阻电阻减少。减少。结论结论1 1:PNPN结正向偏置时,结正向偏置时,导电能力强导电能力强。1.1.3 PN结1.1 半导体基础知识半导体基础知识(2)当当PN结加反向电压(结加反向电压(反向偏置反向偏置)时)时 l 外加电压在外加电压在PN结上产生了结上产生了外电场外电场;外电场与内电场方向相同,加强外电场与内电场方向相同,加强了内电场;了内电场;l 外部电源给外部电源给P区补充电子、给区补充电子、给N区补区补充空穴,形成了连续的反向电流。充空穴,形成了连续的反向电流。l 在在P区、区、N区,在外电场作用下,区,在外电场作用下
4、,P区少子(电子)、区少子(电子)、N区少子(空穴)区少子(空穴)流向流向PN结;结;l 打破了打破了PN结原有的平衡,压制了扩散结原有的平衡,压制了扩散运动,漂移运动电流超过扩散运动,形运动,漂移运动电流超过扩散运动,形成反向电流;成反向电流;1.1.3 PN结1.1 半导体基础知识半导体基础知识(2)当当PN结加反向电压(结加反向电压(反向偏置反向偏置)时)时 l 由于漂移运动是少子的运动,因此反由于漂移运动是少子的运动,因此反向电流向电流I极小。极小。l 耗尽层变宽,耗尽层变宽,势垒电压增大,势垒电压增大,电阻电阻增大增大。结论结论2 2:PNPN结反向偏置时,结反向偏置时,导电能力很差导电能力很差。1.1.3 PN结1.1 半导体基础知识半导体基础知识 本讲小结