pn節(jié)的形成

PN結(jié)的形成

如果把一塊本征半導(dǎo)體的兩邊摻入不同的元素，使一邊為P型，另一邊為N型，則在兩部分的接觸面就會(huì)形成一個(gè)特殊的薄層，稱(chēng)為PN結(jié)。PN結(jié)是構(gòu)成二極管、三極管及可控硅等許多半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)。

如圖所示是一塊兩邊摻入不同元素的半導(dǎo)體。由于P型區(qū)和N型區(qū)兩邊的載流子性質(zhì)及濃度均不相同，P型區(qū)的空穴濃度大，而N型區(qū)的電子濃度大，于是在交界面處產(chǎn)生了擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。P型區(qū)的空穴向N型區(qū)擴(kuò)散，因失去空穴而帶負(fù)電；而N型區(qū)的電子向P型區(qū)擴(kuò)散，因失去電子而帶正電，這樣在P區(qū)和N區(qū)的交界處形成了一個(gè)電場(chǎng)（稱(chēng)為內(nèi)電場(chǎng)）。

PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)的方向由N區(qū)指向P區(qū)，如圖所示。

在內(nèi)電場(chǎng)的作用下，電子將從P區(qū)向N區(qū)作漂移運(yùn)動(dòng)，空穴則從N區(qū)向P區(qū)作漂移運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)與漂移運(yùn)動(dòng)達(dá)到一種相對(duì)平衡狀態(tài)，在交界處形成了一定厚度的空間電荷區(qū)叫做PN結(jié)，也叫阻擋層，勢(shì)壘。

PN結(jié)的形成：

PN結(jié)不是簡(jiǎn)單的把P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體組合在一起；而是在同一基片上通過(guò)擴(kuò)散工藝制作一個(gè)P區(qū)和一個(gè)N區(qū)。

擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)使靠近接觸面P區(qū)的空穴濃度降低、靠近接觸面N區(qū)的自由電子濃度降低，產(chǎn)生內(nèi)電場(chǎng)。

內(nèi)電場(chǎng)使空穴從N區(qū)向P區(qū)、自由電子從P區(qū)向N區(qū)運(yùn)動(dòng)，組織了擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行。

因電場(chǎng)作用所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為漂移運(yùn)動(dòng)（少數(shù)載流子運(yùn)動(dòng)）。

參與擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和漂移運(yùn)動(dòng)的載流子數(shù)目相同，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，就形成了PN結(jié)。