PN結原理與共射極放大電路的學習筆記免費下載

　　1、P區(qū)的摻雜粒子通常為+3價態(tài)的硼，因此P區(qū)通常存在多數(shù)載流子空穴和少數(shù)載流子電子，空穴一旦跑出去，則會剩下不能移動的負離子

　　2、N區(qū)的摻雜粒子通常為+5價態(tài)的磷，因此N區(qū)通常存在多數(shù)載流子電子和少數(shù)載流子空穴，電子一旦跑出去，則會剩下不能移動的正離子

　　特別注意：（注意此外P型半導體還有少數(shù)受本征激發(fā)產(chǎn)生的電子和空穴，這些本征激發(fā)產(chǎn)生的載流子要比摻雜產(chǎn)生的少得多）

　　此處注意思考以下問題：在雜質(zhì)半導體中，溫度變化時，載流子的數(shù)目變化嗎？少子和多子變化的數(shù)目相同嗎？濃度變化一樣嗎？

　　答：實際上少數(shù)載流子變化量和多子的變化量一樣，舉例說明，少子和多子都增加一個，但少子變化1個，相對少子的本來濃度（原來比如為100）來講可能遠遠大于多子本來濃度（原來10000），少子濃度增加1%，但多子才增加萬分之一，顯然少子濃度隨溫度更敏感，后續(xù)會逐漸理解到這一點（再補充。）

　　3、PN結：P型半導體和N型半導體結合后，在兩者叫就出就出現(xiàn)電子和空穴的濃度差別，，而P型區(qū)內(nèi)相反，空穴很多而電子很少，而N型區(qū)內(nèi)恰恰相反，電子很多而空穴很少，這樣兩邊的電子和空穴都要從濃度高的地方向濃度低的地方擴散，因此，有些電子要從N型區(qū)域向P型區(qū)擴散，有些空穴要從P型區(qū)向N區(qū)擴散，但隨著擴散的進行，原來P區(qū)和N區(qū)中保持電中性被破壞了，P區(qū)一邊失去空穴，留下帶負電的雜質(zhì)離子（用⊙表示），N區(qū)一邊失去電子，留下帶正電的雜質(zhì)離子（用⊕表示）。這些雜質(zhì)離子雖然也帶電，但不能移動，這些不能移動的帶電粒子通常稱為空間電荷，他們集中在P區(qū)和N區(qū)交界面附近，形成一個很薄的空間電荷區(qū)，這就是所謂的PN結，在這個區(qū)域里，多數(shù)載流子已擴散到對方并復合掉了，因此空間電荷區(qū)有時候又稱為耗盡區(qū)。它的電阻率很高。擴散越強，空間電荷區(qū)越寬。

　　由于空間電荷的出現(xiàn)，在空間電荷區(qū)就形成了一個從帶正電的N區(qū)指向帶負電的P區(qū)的電場，這個電場是由載流子擴散運動形成的，不是由外加電壓形成的，很顯然這個內(nèi)電場的方向是阻止擴散的，因為這個電場的方向與載流子擴散運動方向相反。

　　另一方面，根據(jù)電場的方向和電子、空穴的帶電極性還可以看出，這個電場將使得N區(qū)的少數(shù)載流子（在N區(qū)的非內(nèi)電場區(qū)域在熱運動作用下會進入空間電荷區(qū)）空穴向P區(qū)漂移（此處可以想象，實際上是阻止由P區(qū)擴散過來的空穴，讓其在電場作用下去往P，這正好與擴散運動方向相反），從N區(qū)漂移到P區(qū)空穴又補充了原來交界面上P區(qū)失去的空穴（原來擴散運動進行后，留下孤立的負電雜質(zhì)離子，現(xiàn)在又接受到少量從N區(qū)漂移回來的空穴，欣喜若狂得又變中性了），同理，P區(qū)的少數(shù)載流子電子也會漂移到N區(qū)與N區(qū)的帶正電雜質(zhì)離子復合，很顯然由于漂移作用，使得空間電荷區(qū)會變窄。

　　通過上述的擴散運動和漂移運動的描述，一方面擴散運動使得空間電荷區(qū)加寬，電場增強，使多數(shù)載流子擴散阻力增大，使少數(shù)載流子的漂移增強，而漂移使得空間電荷區(qū)變窄，電場減弱，又使得擴散容易進行。所以這兩種運動在未加外界電場的情況下始終是存在得的，當漂移運動和擴散運動相等的時候（形象的比喻從P區(qū)擴散到N區(qū)5個空穴，又漂移回去了5個空穴，這就叫相等，電子從N區(qū)到P一樣的道理），便處于動態(tài)平衡狀態(tài)，此時我們便說形成了PN結。