半导器件体理物第章 P2N结
第2章PN结 2.1
N结P的形成空间及荷电 区.22PN 结流V直I-性特 .32 NP电容 结.24P 结击穿N
2.
1N结P的形及空成电荷区 2.间11.、PN的形成及结类 型1PN 、结含：义 在块一型N或P型()导体单半上晶，特定的用 艺工法把方型(或N型P杂质掺)其入，中这块单使 晶相连二的不同区域个别分具有型和N型的P电导型，类在二 交界面的过渡区即称为P者N。结N结PP
N
2..11、N结P的成及形型 类2、PN结的类 型(1)突、结
变P
N区区
单边突结 变+P结 NNP结+杂质 度浓
N NDA xjx
2 .11.、PN的结形及类型成()、缓2结变杂 质浓 度N
P
ND- ANx
jx
2.1.1、P结的形N及成类型
()、3际PN结实近 缓似变PN结附杂近质度 有两种近浓处似理方法 A。性线变缓近结似 。B突结变似近杂 质 浓度N
P
ND -NA
jxx
21.1.、P结N形的成类及杂 质型 浓度性缓线变结似 适用近于表面质杂浓度 较低、深结深较的缓 结
ND 变-N
Ajx杂质 浓 度 x
ND N A a j xx j N (dx ) a j dx x x jαjxj
xc
2.11.P、结N的成形类型杂 及质 浓度突变结近似 用于表适杂面质度 较浓高、深结较的浅缓变结
DN -N
Axj杂质 浓 度 x
jxx
2.12、空间电.区荷 空间电区的荷形 成载子流浓度
多子差的散运扩动杂质由子离成形 空电荷区间
空 间 内 电建荷 区 场电形 成内建场促电 少使子移 内漂建场阻止 多子电扩散子多的扩散少和子漂移达的动到平衡态。
2..12空、电间荷区N
X
NPX
P
间电荷区空M
X基本 念概： 空间电荷 空 间电荷区
21.3.、平衡P结N带图能( 有没外偏压加)空电荷区间Px
p电势内建场电
NnxV
D形成NP前结子势电能 能
带VDq
qVECDEF EiE V
基本 概念
:建内电场内 建电势V差D成形P结N后 平衡PN结统有的费一能米级
21..3PN结、能带图空间电荷区衡平NP能带图电结势PxpVD 内电建
场xnN
空电荷区间又 称 势垒 区 尽层耗注意由：多子”“成变“子”
电少势能 子带能qVD
qDEC VF EEi VE
.12.4、P结N内建势差电-pX0 间空电荷
区nX
求VD :电势电子势 能带能P内建场电N
VD
qDV
VDqECEF iEEV
.21.4P、结N建电内差势(1)突 结：变kTN NA D式 NA:P中区杂浓度；掺VD l nND: 区掺杂浓度N q ni2kT 0 02.6 q
Vni :本征流子载浓度
T 30 0K
对于锗P结，N常可取V通=D03.0—4V.对硅P于N,通结可取常V =D.60—0.7
V
.21.、平5衡PN结流子载浓分布势度区垒本费米能征级 随的x变化Ei x iEp q Vx 1()空电荷间区内载流子浓度的E EFi x kTEi x E FkT
xn n ie p x i ne
(2)间空电区边界荷少的数
载流 子度浓n0 p qVD qD V nn0 xpe p 0n p p0 ep x k T Tk
2. PN结2流直-V特性I(肖克莱方程)非平PN衡结
处一定偏于置态下状的P结N称为非平 PN结衡。当P区接 源电正极的，区接电N 的负源，极为正向PN称结反 之。则，称向PN反。 外加结电压基本落在降垒区
势
2
2.1、.正向P结N()势1的变化垒正向电使压势 垒区宽度窄变、 垒势度变高 低外电加与场建内场方向电反相 空间电荷区中的 场减弱电 坏破散与扩移漂运间的动平 衡 扩散动强运漂于运移动 注入 子少 注入 少的边扩子边散合复
N扩散
PP区移漂
正向偏置时，扩大于漂移散扩散电: 子N区
穴：空 P区漂移
N区
