pn節(jié)的形成
PN結(jié)的形成
如果把一塊本征半導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形成一個特殊的薄層,稱為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)生了擴散運動。P型區(qū)的空穴向N型區(qū)擴散,因失去空穴而帶負電;而N型區(qū)的電子向P型區(qū)擴散,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電場(稱為內(nèi)電場)。
PN結(jié)內(nèi)電場的方向由N區(qū)指向P區(qū),如圖所示。
在內(nèi)電場的作用下,電子將從P區(qū)向N區(qū)作漂移運動,空穴則從N區(qū)向P區(qū)作漂移運動。經(jīng)過一段時間后,擴散運動與漂移運動達到一種相對平衡狀態(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,勢壘。
PN結(jié)的形成:
PN結(jié)不是簡單的把P型半導體與N型半導體組合在一起;而是在同一基片上通過擴散工藝制作一個P區(qū)和一個N區(qū)。
擴散運動使靠近接觸面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。
內(nèi)電場使空穴從N區(qū)向P區(qū)、自由電子從P區(qū)向N區(qū)運動,組織了擴散運動的進行。
因電場作用所產(chǎn)生的運動稱為漂移運動(少數(shù)載流子運動)。
參與擴散運動和漂移運動的載流子數(shù)目相同,達到動態(tài)平衡,就形成了PN結(jié)。
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( 發(fā)表人:李倩 )