pn結(jié)工作原理
pn結(jié)工作原理:采用不同的摻雜工藝,通過擴(kuò)散作用,將P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體制作在同一塊半導(dǎo)體(通常是硅或鍺)基片上,在它們的交界面就形成空間電荷區(qū)為PN結(jié)的工作原理。
內(nèi)容拓展:
PN結(jié)具有單向?qū)щ娦裕请娮蛹夹g(shù)中許多器件所利用的特性,例如半導(dǎo)體二極管、雙極性晶體管的物質(zhì)基礎(chǔ)。PN結(jié)是由一個(gè)N型摻雜區(qū)和一個(gè)P型摻雜區(qū)緊密接觸所構(gòu)成的,其接觸界面稱為冶金結(jié)界面,在一塊完整的硅片上,用不同的摻雜工藝使其一邊形成N型半導(dǎo)體,另一邊形成P型半導(dǎo)體,我們稱兩種半導(dǎo)體的交界面附近的區(qū)域?yàn)镻N結(jié)。
從PN結(jié)的形成原理可以看出,要想讓PN結(jié)導(dǎo)通形成電流,必須消除其空間電荷區(qū)的內(nèi)部電場的阻力。很顯然,給它加一個(gè)反方向的更大的電場,即P區(qū)接外加電源的正極,N區(qū)接負(fù)極,就可以抵消其內(nèi)部自建電場,使載流子可以繼續(xù)運(yùn)動,從而形成線性的正向電流。而外加反向電壓則相當(dāng)于內(nèi)建電場的阻力更大,PN結(jié)不能導(dǎo)通,僅有極微弱的反向電流(由少數(shù)載流子的漂移運(yùn)動形成,因少子數(shù)量有限,電流飽和)。當(dāng)反向電壓增大至某一數(shù)值時(shí),因少子的數(shù)量和能量都增大,會碰撞破壞內(nèi)部的共價(jià)鍵,使原來被束縛的電子和空穴被釋放出來,不斷增大電流,最終PN結(jié)將被擊穿(變?yōu)閷?dǎo)體)損壞,反向電流急劇增大。
