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電子發(fā)燒友網>電子資料下載>電子論文>半導體技術論文>PN結原理與共射極放大電路的學習筆記免費下載

PN結原理與共射極放大電路的學習筆記免費下載

2020-09-08 | doc | 0.54 MB | 次下載 | 3積分

資料介紹

  1、P區(qū)的摻雜粒子通常為+3價態(tài)的硼,因此P區(qū)通常存在多數載流子空穴和少數載流子電子,空穴一旦跑出去,則會剩下不能移動的負離子

  2、N區(qū)的摻雜粒子通常為+5價態(tài)的磷,因此N區(qū)通常存在多數載流子電子和少數載流子空穴,電子一旦跑出去,則會剩下不能移動的正離子

  特別注意:(注意此外P型半導體還有少數受本征激發(fā)產生的電子和空穴,這些本征激發(fā)產生的載流子要比摻雜產生的少得多)

  此處注意思考以下問題:在雜質半導體中,溫度變化時,載流子的數目變化嗎?少子和多子變化的數目相同嗎?濃度變化一樣嗎?

  答:實際上少數載流子變化量和多子的變化量一樣,舉例說明,少子和多子都增加一個,但少子變化1個,相對少子的本來濃度(原來比如為100)來講可能遠遠大于多子本來濃度(原來10000),少子濃度增加1%,但多子才增加萬分之一,顯然少子濃度隨溫度更敏感,后續(xù)會逐漸理解到這一點(再補充。)

  3、PN結:P型半導體和N型半導體結合后,在兩者叫就出就出現電子和空穴的濃度差別,,而P型區(qū)內相反,空穴很多而電子很少,而N型區(qū)內恰恰相反,電子很多而空穴很少,這樣兩邊的電子和空穴都要從濃度高的地方向濃度低的地方擴散,因此,有些電子要從N型區(qū)域向P型區(qū)擴散,有些空穴要從P型區(qū)向N區(qū)擴散,但隨著擴散的進行,原來P區(qū)和N區(qū)中保持電中性被破壞了,P區(qū)一邊失去空穴,留下帶負電的雜質離子(用⊙表示),N區(qū)一邊失去電子,留下帶正電的雜質離子(用⊕表示)。這些雜質離子雖然也帶電,但不能移動,這些不能移動的帶電粒子通常稱為空間電荷,他們集中在P區(qū)和N區(qū)交界面附近,形成一個很薄的空間電荷區(qū),這就是所謂的PN結,在這個區(qū)域里,多數載流子已擴散到對方并復合掉了,因此空間電荷區(qū)有時候又稱為耗盡區(qū)。它的電阻率很高。擴散越強,空間電荷區(qū)越寬。

  由于空間電荷的出現,在空間電荷區(qū)就形成了一個從帶正電的N區(qū)指向帶負電的P區(qū)的電場,這個電場是由載流子擴散運動形成的,不是由外加電壓形成的,很顯然這個內電場的方向是阻止擴散的,因為這個電場的方向與載流子擴散運動方向相反。

  另一方面,根據電場的方向和電子、空穴的帶電極性還可以看出,這個電場將使得N區(qū)的少數載流子(在N區(qū)的非內電場區(qū)域在熱運動作用下會進入空間電荷區(qū))空穴向P區(qū)漂移(此處可以想象,實際上是阻止由P區(qū)擴散過來的空穴,讓其在電場作用下去往P,這正好與擴散運動方向相反),從N區(qū)漂移到P區(qū)空穴又補充了原來交界面上P區(qū)失去的空穴(原來擴散運動進行后,留下孤立的負電雜質離子,現在又接受到少量從N區(qū)漂移回來的空穴,欣喜若狂得又變中性了),同理,P區(qū)的少數載流子電子也會漂移到N區(qū)與N區(qū)的帶正電雜質離子復合,很顯然由于漂移作用,使得空間電荷區(qū)會變窄。

  通過上述的擴散運動和漂移運動的描述,一方面擴散運動使得空間電荷區(qū)加寬,電場增強,使多數載流子擴散阻力增大,使少數載流子的漂移增強,而漂移使得空間電荷區(qū)變窄,電場減弱,又使得擴散容易進行。所以這兩種運動在未加外界電場的情況下始終是存在得的,當漂移運動和擴散運動相等的時候(形象的比喻從P區(qū)擴散到N區(qū)5個空穴,又漂移回去了5個空穴,這就叫相等,電子從N區(qū)到P一樣的道理),便處于動態(tài)平衡狀態(tài),此時我們便說形成了PN結。

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