pn結工作原理

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pn結工作原理

pn結工作原理:如果將PN結加正向電壓,即P區接正極,N區接負極,如右圖所示。由於外加電壓的電場方向和PN結內電場方向相反。在外電場的作用下,內電場將會被削弱,使得阻擋層變窄,擴散運動因此增強。這樣多數載流子將在外電場力的驅動下源源不斷地通過PN結,形成較大的擴散電流,稱為正向電流。

PN結是由一個N型摻雜區和一個P型摻雜區緊密接觸所構成的,其接觸界面稱為冶金結界面。在一塊完整的硅片上,用不同的摻雜工藝使其一邊形成N型半導體,另一邊形成P型半導體,我們稱兩種半導體的交界面附近的區域為PN結。

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。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。