什么是PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕?/h1>

2019年09月04日 09:07 lq 作者： 用戶評論（0）

用一定的工藝方法將兩種雜質(zhì)半導(dǎo)體結(jié)合在一起，由于界面兩側(cè)載流子濃度不同麗產(chǎn)生載流子擴(kuò)散運動。P型區(qū)空穴向N型區(qū)擴(kuò)散，N型區(qū)自由電子向P型區(qū)擴(kuò)散。在邊界兩側(cè)兩種載流子產(chǎn)生復(fù)合，形成帶正電和負(fù)電的離子。它們不能移動，而在邊界麗側(cè)形成空間電荷區(qū)，稱為PN結(jié)。空間電荷區(qū)的特性：

（1）區(qū)內(nèi)正、負(fù)離子帶電而不能移動，載流子因復(fù)合而數(shù)量很少，因此電阻率很離，故稱耗盡層；

（2）正、負(fù)離子形成的內(nèi)電場阻止多予繼續(xù)擴(kuò)散，故又稱阻擋層；

（3）內(nèi)電場對少子有吸引作用，形成少予的逆向運動，稱為漂移；

（4）在沒有外電場作用時，當(dāng)擴(kuò)散運動和漂移運動達(dá)到動態(tài)平衡時，兩側(cè)間沒有電流，空間電荷區(qū)厚度一定。

PN結(jié)正偏時導(dǎo)通，呈現(xiàn)很小的電阻，形成較大的正向電流；PN結(jié)反偏時截止，呈現(xiàn)很大的電阻，反向電流近似為零。

通常的說法是在不加外電壓時，這個PN結(jié)中P區(qū)的多子是空穴，N區(qū)的多子是電子（通常只考慮多子），因為濃度差，載流子必然向濃度低的方向擴(kuò)散。在擴(kuò)散前，P區(qū)與N區(qū)的正負(fù)電荷是相等的，呈電中性。當(dāng)P區(qū)空穴向N區(qū)移動時，就在PN結(jié)邊界處留下了不能移動的負(fù)離子，用帶藍(lán)圈的負(fù)電荷表示； 當(dāng)N區(qū)自由電子向P區(qū)移動時， 就在PN結(jié)邊界處留下了不能移動的正離子，用帶紅圈的正電荷表示，這樣就在空間電荷區(qū)內(nèi)產(chǎn)生了一個內(nèi)建電場Upn，電場的方向是由N區(qū)指向P區(qū)的。

在擴(kuò)散作用下隨著Upn增大，載流子受到電場力Upn的作用而做漂移運動，它的方向與擴(kuò)散運動相反，最終使載流子擴(kuò)散與漂移達(dá)到動態(tài)平衡，形成了空間電荷區(qū)，如圖3所示。

當(dāng)外加正向偏壓時，電源E提供大量的空穴和電子，E的電場方向與Upn的電場方向相反，空間電荷區(qū)被兩種載流子復(fù)合而消弱變窄，載流子容易通過擴(kuò)散加強(qiáng)，呈現(xiàn)低阻狀態(tài)。

當(dāng)外加反向偏壓時，它的電場方向與Upn的電場方向一致，空間電荷區(qū)被增厚變寬，載流子不易通過擴(kuò)散減弱，呈現(xiàn)高阻狀態(tài)。此時僅有兩側(cè)的少子，也就是N區(qū)的空穴和P區(qū)的電子在Upn電場力作用下做漂移運動，形成較小的反向飽和電流IS，直至擊穿為止，其電流按二極管方程規(guī)律變化，這就是PN結(jié)的單向?qū)щ娦栽怼?/p>

PN結(jié)的單向?qū)щ娦?/h2>

PN結(jié)加正向電壓（正向接法、正向偏置）

PN結(jié)加正向電壓導(dǎo)通：

耗盡層變窄，擴(kuò)散運動加劇，由于外電源的作用，形成擴(kuò)散電流，PN結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài)。

PN結(jié)加反向電壓（反向接發(fā)、反向偏置）

PN結(jié)加反向電壓截止：

耗盡層變寬，阻止擴(kuò)散運動，有利于漂移運動，形成漂移電流。由于電流很小，故可近似認(rèn)為其截止。