pn結內電場阻礙什麼促進什麼

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pn結內電場阻礙什麼促進什麼

阻止的是多數載流子的擴散,促進的是少數載流子的漂移

在P型半導體和N型半導體結合後,由於N型區內自由電子為多子,空穴幾乎為零稱為少子,而P型區內空穴為多子,自由電子為少子,在它們的交界處就出現了電子和空穴的濃度差。由於自由電子和空穴濃度差的原因,有一些電子從N型區向P型區擴散,也有一些空穴要從P型區向N型區擴散。它們擴散的結果就使P區一邊失去空穴,留下了帶負電的雜質離子,N區一邊失去電子,留下了帶正電的雜質離子。開路中半導體中的離子不能任意移動,因此不參與導電。這些不能移動的帶電粒子在P和N區交界面附近,形成了一個空間電荷區,空間電荷區的薄厚和摻雜物濃度有關。

在空間電荷區形成後,由於正負電荷之間的相互作用,在空間電荷區形成了內電場,其方向是從帶正電的N區指向帶負電的P區。顯然,這個電場的方向與載流子擴散運動的方向相反,阻止擴散。

另一方面,這個電場將使N區的少數載流子空穴向P區漂移,使P區的少數載流子電子向N區漂移,漂移運動的方向正好與擴散運動的方向相反。從N區漂移到P區的空穴補充了原來交界面上P區所失去的空穴,從P區漂移到N區的電子補充了原來交界面上N區所失去的電子,這就使空間電荷減少,內電場減弱。因此,漂移運動的結果是使空間電荷區變窄,擴散運動加強。

最後,多子的擴散和少子的漂移達到動態平衡。在P型半導體和N型半導體的結合面兩側,留下離子薄層,這個離子薄層形成的空間電荷區稱為PN結。

PN結不是本徵半導體(不存在多子或者少子,它是成對存在的),是雜質半導體,即加五價的磷或者三價的硼,加五價的磷構成N型半導體(多子為自由電子),加三價的為P型半導體(多子為空穴),雜質半導體中濃度的不同會產生擴散運動,在內電場作用下少數載流子的運動叫漂移運動,擴散運作到達一定程度時,會在半導體中間產生一個空間電荷區,即內電場,內電場會阻礙多子的運動,舉個P型半導體例子,P區多子是空穴,中間區域得到電子後呈負電荷,排斥空穴的擴散,N型多子為自由電子,中間區域失去電子呈正電荷,同樣會排斥自由電子的擴散。少子則表現為吸引!

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