3、PN结的形成及PN结工作原理(单向导电)
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三极管的工作原理引言概述:三极管是一种重要的电子元件,广泛应用于各种电子设备中。
它的工作原理是基于PN结的导电性能和控制电流的特性。
本文将详细介绍三极管的工作原理,匡助读者更好地理解这一电子元件的运作机制。
一、PN结的形成1.1 PN结的概念:PN结是由P型半导体和N型半导体直接接触形成的结构。
1.2 PN结的电性:PN结的两侧形成电场,使得P区和N区的电子和空穴在结附近被吸引,形成电势垒。
1.3 PN结的导电性:当PN结处于正向偏置时,电子从N区向P区挪移,空穴从P区向N区挪移,导致PN结导通。
二、三极管的结构2.1 三极管的构造:三极管由三个掺杂不同的半导体层组成,分别是发射极、基极和集电极。
2.2 三极管的符号表示:三极管的符号表示为一个箭头指向基极,箭头指向基极的一侧是发射极,另一侧是集电极。
2.3 三极管的工作方式:三极管通过控制基极电流来控制集电极和发射极之间的电流。
三、三极管的工作原理3.1 放大作用:当基极电流增加时,集电极和发射极之间的电流也增加,实现信号的放大。
3.2 开关作用:三极管可以被用作开关,当基极电流为零时,三极管处于截止状态,不导通;当基极电流增加时,三极管处于饱和状态,导通。
3.3 稳压作用:三极管可以用作稳压器,通过控制基极电流来实现对电路中电压的稳定。
四、三极管的应用领域4.1 放大器:三极管广泛应用于放大电路中,如音频放大器、射频放大器等。
4.2 开关:三极管可用作开关,控制电路的通断,如数字电路、计算机内部电路等。
4.3 稳压器:三极管可以用作稳压器,保护电路中的其他元件不受过高电压的影响。
五、三极管的发展趋势5.1 集成化:随着技术的不断进步,三极管正向着微型化、集成化的方向发展,以适应电子设备的小型化趋势。
5.2 高频化:三极管的工作频率不断提高,适合于更高频率的应用领域,如通信领域。
5.3 多功能化:未来的三极管可能会具有更多的功能,不仅可以实现放大、开关、稳压等功能,还可能具有更多的应用场景。
pn结单向导电的原理-回复PN结单向导电的原理引言:PN结是半导体物质中最基本的结构之一,是现代电子器件中广泛应用的核心组成部分。
具有单向导电性质的PN结被广泛应用于二极管、光电二极管、太阳能电池等电子器件中。
本文将从基本概念出发,一步一步解释PN结单向导电的原理。
一、PN结的构成PN结由P型半导体和N型半导体材料组成。
P型半导体是通过在纯硅中掺入三价元素(如硼)形成的,它的主要载流子是空穴。
N型半导体则是通过在纯硅中掺入五价元素(如磷)形成的,其主要载流子是自由电子。
在P型半导体中,三价元素硼掺杂后,少了一个电子,形成了“空穴”。
而在N型半导体中,五价元素磷掺杂后,多了一个自由电子。
当P型和N 型半导体材料相互接触时,形成了PN结。
二、内建电场的形成当P型和N型半导体相接触时,发生了电子的扩散,自由电子从N区向P区扩散,空穴从P区向N区扩散。
这种扩散过程会导致N区的电子浓度增加,P区的空穴浓度增加,逐渐形成电子云和空穴云。
电子云和空穴云中存在着电荷分布的差异,这导致了PN结附近的电场形成。
由于电子云和空穴云的电荷分布不同,形成了内建电场。
内建电场方向从N区指向P区。
三、正向偏置状态在PN结中,当正向电压(与电子云和空穴云的分布方向相同)施加在P 区,负向电压(与电子云和空穴云的分布方向相反)施加在N区时,被称为正向偏置状态。
在正向偏置状态下,正电压使得P区的空穴云向内移动,N区的电子云向内移动。
这样,内建电场被削弱,PN结的阻断层变得较薄。
载流子在PN 结中可以流动,形成了导电通道。
电流可以正常通过PN结,此时PN结呈现出导电的特性。
四、反向偏置状态在PN结中,当负向电压施加在P区,正向电压施加在N区时,被称为反向偏置状态。
反向偏置状态下,反向偏压增强了内建电场的作用,使得PN 结的阻断层更加厚,不利于载流子的流动。
在反向偏置状态下,只有少数的载流子发生漂移,并且只有少量的载流子通过PN结。
因此,反向偏置状态下,PN结不会有可观的电流通过,表现为绝缘或高阻态。
pn结的工作原理一、什么是pn结1.定义pn结是一种由P型半导体和N型半导体组成的二极管结构。
P型半导体具有正电荷的空穴载流子,N型半导体具有负电荷的电子载流子。
两者结合后,形成了本征层,而本征层呈电荷中性。
2.结构pn结由两片半导体材料组成,P型半导体和N型半导体通过特殊的工艺结合在一起。
在结合的区域,形成了本征层,同时还有一个称为空间电荷区的区域。
二、pn结的原理1.形成势垒当P型半导体和N型半导体结合时,由于P型半导体和N型半导体中载流子的扩散运动,使得少数载流子相对集中在交界处。
同时,在交界处由于少数载流子的扩散,会形成势垒,即电子从N型半导体向P型半导体扩散,空穴从P型半导体向N型半导体扩散。
这种电子和空穴的扩散使得按钮状端面带有外场,形成空间电荷区。
2.势垒的作用势垒在pn结中起到重要的作用。
2.1 阻止电流势垒可以阻止电子和空穴的进一步扩散,使得载流子的浓度达到一种动态平衡。
2.2 产生电场势垒中存在电场,该电场方向从N型半导体指向P型半导体。
这个电场会使得在内部电场力的作用下,N型半导体的电子向P型半导体靠拢,P型半导体的空穴向N型半导体靠拢。
这种聚集的现象形成了电势差,也就是势垒。
2.3 形成平衡当势垒形成时,形成的电场会产生一个与扩散电流方向相反的漂移电流。
当扩散电流和漂移电流平衡时,达到动态稳定状态,此时的电流为零。
3.正向偏置当外界电压为正向时,即P端为正,N端为负,这种情况下势垒会减小,电子和空穴有利于向势垒方向扩散,增大电流。
正向偏置下的pn结相当于一个导通的开关。
4.反向偏置当外界电压为反向时,即P端为负,N端为正,势垒会增大,阻止电子和空穴的扩散。
反向偏置下的pn结相当于一个导断的开关。
三、pn结的应用1.二极管pn结最基本的应用就是二极管。
二极管可以实现对电流的单向导通,广泛应用于整流电路和信号调理电路等。
2.太阳能电池太阳能电池是一种将光能转化为电能的器件。
它利用了pn结的特性,在光的作用下产生光生电压,从而产生电能。
pn结的形成单向导电原理一、 pn结的基本结构1.1 pn结的定义1.2 pn结的基本结构1.3 pn结的特点pn结是一种半导体器件,由n型半导体和p型半导体级联而成。
n 型半导体和p型半导体之间形成一种特殊的结构,称为pn结。
pn结既具有n型半导体的特性,又具有p型半导体的特性,其结构简单却有着重要的应用意义。
二、 pn结的形成原理2.1 能带理论2.2 pn结的形成过程2.3 pn结的内部电场2.4 pn结的内部电荷分布pn结的形成主要依靠n型半导体和p型半导体间的扩散过程和电场作用。
当n型半导体和p型半导体级联时,由于不同材料的电子亲和能不同,n型半导体的自由电子会向p型半导体扩散,而p型半导体的空穴也会向n型半导体扩散。
这种扩散过程最终导致n型半导体一侧形成负离子区,p型半导体一侧形成正离子区,从而在pn结内部形成了电场,使得pn结具有单向导电特性。
三、 pn结的单向导电特性3.1 pn结的整流特性3.2 pn结的击穿特性3.3 pn结的导通特性pn结由于结构的特殊性,具有明显的单向导电特性。
当外加正向电压时,pn结导通,电流通过;而当外加反向电压时,pn结截止,电流不通过。
这种单向导电特性使得pn结被广泛应用于整流器、稳压器、光电器件等领域。
四、 pn结的应用4.1 pn结整流器4.2 pn结稳压器4.3 pn结光电器件pn结由于其独特的结构和优良的特性,在电子领域有着广泛的应用。
pn结整流器可以将交流电转换为直流电,广泛应用于电源供电、通信设备等领域;pn结稳压器可以稳定电压,保护电子器件不受过压损坏;pn结光电器件可以将光信号转换为电信号,应用于光通信、太阳能电池等领域。
五、总结5.1 pn结的重要性和意义5.2 pn结的应用前景pn结作为一种重要的半导体器件,在现代电子领域有着重要的作用。
其单向导电特性使得其在电子器件中有着广泛的应用,尤其在整流、稳压、光电转换等方面具有重要的地位。
PN结的形成及PN结工作原理(单向导电)讲解PN结的形成如果把一块本征半导体的两边掺入不同的元素,使一边为P型,另一边为N型,则在两部分的接触面就会形成一个特殊的薄层,称为PN结。
PN结是构成二极管、三极管及可控硅等许多半导体器件的基础。
如右图所示是一块两边掺入不同元素的半导体。
由于P型区和N型区两边的载流子性质及浓度均不相同,P型区的空穴浓度大,而N型区的电子浓度大,于是在交界面处产生了扩散运动。
P型区的空穴向N型区扩散,因失去空穴而带负电;而N型区的电子向P 型区扩散,因失去电子而带正电,这样在P区和N区的交界处形成了一个电场(称为内电场)。
PN结内电场的方向由N区指向P区,如右图所示。
在内电场的作用下,电子将从P区向N区作漂移运动,空穴则从N区向P区作漂移运动。
经过一段时间后,扩散运动与漂移运动达到一种相对平衡状态,在交界处形成了一定厚度的空间电荷区叫做PN结,也叫阻挡层,势垒。
PN结的工作原理如果将PN结加正向电压,即P区接正极,N区接负极,如右图所示。
由于外加电压的电场方向和PN结内电场方向相反。
在外电场的作用下,内电场将会被削弱,使得阻挡层变窄,扩散运动因此增强。
这样多数载流子将在外电场力的驱动下源源不断地通过PN结,形成较大的扩散电流,称为正向电流。
由此可见PN结正向导电时,其电阻是很小的。
如果PN结加反向电压,如右图所示,此时,由于外加电场的方向与内电场一致,增强了内电场,多数载流子扩散运动减弱,没有正向电流通过PN结,只有少数载流子的漂移运动形成了反向电流。
由于少数载流子为数很少,故反向电流是很微弱的。
因此,PN结在反向电压下,其电阻是很大的。
由以上分析可以得知:PN结通过正向电压时可以导电,常称为导通;而加反向电压时不导电,常称为截止。
这说明:PN结具有单向导电性。
pn结器件工作原理-回复pn结器件是一种常见的半导体元件,广泛应用于电子电路中。
它的工作原理基于半导体材料中的pn结构。
本文将一步一步回答“pn结器件工作原理”的主题,详细介绍pn结的形成过程、基本特性以及工作原理。
1. 什么是pn结?pn结是由两种不同类型的半导体材料(p型和n型)的交界处形成的结构。
p型半导体的特征是由于掺入的杂质原子(如三价元素硼或铝等)而形成的正空穴导电;而n型半导体则是由于掺入五价元素(如砷、锑等)形成的负电子导电。
当这两种半导体材料相互接触时,形成的结构就是pn 结。
2. pn结的形成过程是怎样的?pn结的形成通常经历三个步骤:掺杂、扩散和结合。
首先,分别掺入p型和n型半导体材料中的所需杂质元素。
在p型半导体中掺入三价杂质元素,留下一个少量的带正电的杂质离子;在n型半导体中掺入五价杂质元素,留下一个过多的带负电的杂质离子。
然后,通过加热或注入杂质的方法,使两种材料接触。
在接触区域内,杂质离子开始扩散,并形成一种空穴和电子浓度逐渐变化的过渡区域。
最后,当扩散完成时,p型半导体中的正空穴与n型半导体中的负电子相遇,并发生结合,形成一个用于电荷传输的区域,即形成了pn结。
3. pn结的基本特性是什么?pn结具有以下几个重要特性:(1)单向导通性:当外加电压为正向(p端连接正极,n端连接负极)时,电流可以流过pn结,并且电阻较小;而当外加电压为反向时,电流几乎不能流过pn结,呈现高阻抗状态。
(2)开关特性:当pn结处于正向偏置状态时,它呈现出导通状态,可以作为一个开关,传导电流;而当处于反向偏置状态时,它呈现出断开状态,不传导电流。
(3)整流效应:当外加电压为正向时,pn结可以将交流信号的负半周截去,只传导正半周,所以能实现将交流信号变为直流信号的整流功能。
4. pn结器件的工作原理是怎样的?pn结器件的工作原理主要与正向偏置和反向偏置两种状态有关。
正向偏置:当外加电压为正向时,p区的空穴被推向结附近,而n区的电子被推向结附近。
pn结的形成及原理概述pn结是半导体器件中最基本、最常见的一种器件,它由p型半导体和n型半导体组成。
它的形成及原理对于理解半导体物理和电子器件的工作原理至关重要。
本文将从形成、原理等多个方面对pn结进行深入探讨。
pn结的形成pn结的形成是通过将p型半导体和n型半导体直接连接而成。
具体的形成过程可分为以下几个步骤:1. 准备材料首先需要准备p型半导体和n型半导体的材料。
p型半导体通常采用掺杂了三价杂质的硅(Si)或锗(Ge),如掺入三价元素硼(B)或铝(Al)。
n型半导体则通常采用掺杂了五价杂质的硅或锗,如掺入五价元素磷(P)或砷(As)。
2. 清洗材料将p型半导体和n型半导体的材料分别进行清洗,去除表面的污染物和氧化层。
这是为了保证接触表面的质量和电性能。
3. 掺杂通过掺杂将材料中加入杂质。
对于p型半导体,通过加入三价杂质使其变为p型;对于n型半导体,通过加入五价杂质使其变为n型。
4. 扩散将掺杂了杂质的p型半导体和n型半导体放在高温环境中,使其杂质扩散。
由于杂质的浓度梯度,p型和n型材料会发生扩散,形成一个混合区域,即pn结。
将材料冷却至常温,使扩散停止。
在冷却过程中,p型和n型材料内部的离子重新分布,形成电场,形成pn结电势垒,同时形成正负电荷区域。
pn结的原理pn结的工作原理是基于半导体材料的特性以及杂质掺杂的不同形成的。
下面将分别从禁带宽度、载流子行为和电势垒进行详细探讨。
1. 禁带宽度禁带宽度是指半导体材料中能带中能量级之间的能隙大小。
在p型半导体中,由于掺入三价杂质,形成了少量的自由电子,使导带升高,能带变窄;在n型半导体中,由于掺入五价杂质,形成了多量的自由电子,使导带降低,能带变宽。
2. 载流子行为在pn结中,由于禁带宽度的不同,p型半导体和n型半导体之间存在电子和空穴的梯度。
当pn结没有施加电场或没有外加电源时,电子和空穴的扩散趋势相互平衡,形成电子云和空穴云的区域。
3. 电势垒pn结的电势垒是由于p区和n区中带电离子引起的。
1. PN结的形成(1)当P型半导体和N型半导体结合在一起时,由于交界面处存在载流子浓度的差异,这样电子和空穴都要从浓度高的地方向浓度低的地方扩散。
但是,电子和空穴都是带电的,它们扩散的结果就使P区和N区中原来的电中性条件破坏了。
P区一侧因失去空穴而留下不能移动的负离子,N区一侧因失去电子而留下不能移动的正离子。
这些不能移动的带电粒子通常称为空间电荷,它们集中在P区和N区交界面附近,形成了一个很薄的空间电荷区,这就是我们所说的PN结。
(2)在这个区域内,多数载流子已扩散到对方并复合掉了,或者说消耗殆尽了,因此,空间电荷区又称为耗尽层。
(3)P区一侧呈现负电荷,N区一侧呈现正电荷,因此空间电荷区出现了方向由N区指向P区的电场,由于这个电场是载流子扩散运动形成的,而不是外加电压形成的,故称为内电场。
(4)内电场是由多子的扩散运动引起的,伴随着它的建立将带来两种影响:一是内电场将阻碍多子的扩散,二是P区和N区的少子一旦靠近PN结,便在内电场的作用下漂移到对方,使空间电荷区变窄。
(5)因此,扩散运动使空间电荷区加宽,内电场增强,有利于少子的漂移而不利于多子的扩散;而漂移运动使空间电荷区变窄,内电场减弱,有利于多子的扩散而不利于少子的漂移。
当扩散运动和漂移运动达到动态平衡时,交界面形成稳定的空间电荷区,即PN结处于动态平衡 s。
2.PN结的单向导电性(1)外加正向电压(正偏)在外电场作用下,多子将向PN结移动,结果使空间电荷区变窄,内电场被削弱,有利于多子的扩散而不利于少子的漂移,扩散运动起主要作用。
结果,P区的多子空穴将源源不断的流向N区,而N区的多子自由电子亦不断流向P区,这两股载流子的流动就形成了PN结的正向电流。
(2)外加反向电压(反偏)在外电场作用下,多子将背离PN结移动,结果使空间电荷区变宽,内电场被增强,有利于少子的漂移而不利于多子的扩散,漂移运动起主要作用。
漂移运动产生的漂移电流的方向与正向电流相反,称为反向电流。
pn结单向导电性原理pn结是指在半导体材料中,通过掺杂使得p型半导体和n型半导体相接触形成的结。
在这种结构中,由于p型半导体和n型半导体的电子浓度和载流子迁移率不同,因此在结的两侧会形成电势差,从而产生一种单向导电性。
这种单向导电性在现代电子学中有着广泛的应用,例如二极管、光电二极管、太阳能电池等器件都是基于pn结的单向导电性原理工作的。
首先,我们来看一下pn结的形成原理。
在p型半导体中,掺杂的杂质原子会提供少量的自由电子,而在n型半导体中,掺杂的杂质原子会提供少量的空穴。
当p型半导体和n型半导体相接触形成结的时候,由于电子和空穴的扩散作用,p型半导体的自由电子会向n型半导体扩散,而n型半导体的空穴会向p型半导体扩散。
这样,在结的两侧就会形成一个电场,这个电场会阻碍进一步的扩散,最终形成一个动态的平衡状态。
在这个平衡状态下,结的两侧会形成一个内建电场,这个内建电场就是pn结的本质。
在这个内建电场的作用下,当外加电压为正向偏置时,外加电场会和内建电场相抵消,使得电子和空穴可以自由通过结,此时pn结表现出低电阻,具有导电性。
而当外加电压为反向偏置时,外加电场会和内建电场相叠加,使得电子和空穴受到电场的阻碍,无法通过结,此时pn结表现出高电阻,不具有导电性。
这种特性使得pn结在电子学中具有单向导电性,可以作为整流器、开关等器件的基础。
除了在电子学中的应用,pn结的单向导电性还被广泛应用在光电器件中。
例如光电二极管就是利用pn结的单向导电性原理工作的。
当光线照射在pn结上时,光子的能量会激发电子和空穴,使得它们克服内建电场的作用,通过pn结并产生电流。
这种原理使得光电二极管可以将光信号转换为电信号,具有光电转换的功能。
此外,太阳能电池也是基于pn结的单向导电性原理工作的。
当太阳能电池受到光照时,光子的能量会激发pn结中的电子和空穴,使得它们产生电流。
这种原理使得太阳能电池可以将太阳能转换为电能,具有光电转换的功能。
太阳能电池材料电子教案PN结的形成及单向导电性一、PN结的形成PN结是由一种半导体材料的P型区和N型区相互结合而成的。
P型材料中掺入了三价元素,如硼(B)、铝(Al)等,使材料成为P型半导体,其中的空穴起主要作用;N型材料中掺入了五价元素,如磷(P)、砷(As)等,使材料成为N型半导体,其中的自由电子起主要作用。
当P型区和N型区连接在一起时,P型区和N型区之间会产生电子的扩散运动,从N型区向P型区扩散,空穴则从P型区向N型区扩散,形成了一个扩散电流。
然而,由于P型区与N型区的材料特性不同,导致电子与空穴重新结合,形成了一个电位垒,阻止了进一步的扩散。
同时,当电子从N型区进入P型区时,与空穴重新结合,失去了自由的状态,并向P型区输送了能量,成为了正空穴;而当空穴从P型区进入N型区时,与电子重新结合,失去了自由的状态,并向N型区输送了能量,成为了负电子。
这样,P型区上形成了负电荷,N型区上形成了正电荷。
由于此时两者之间形成了一定的电场,这一区域被称为PN结。
PN结具有单向导电性,即在正向偏置和反向偏置时具有不同的电流特性。
1.正向偏置:当外加电压的正极连接到P型区,负极连接到N型区时,电路关闭。
由于PN结的电位垒被外加电压压低,当电压足够高,达到电位垒的断电压时,PN结内的电子和空穴就能克服电位垒的阻碍,自由移动,形成了正向电流,即电子从N型区流向P型区,空穴从P型区流向N型区。
这种导电状态下,PN结呈现出低电阻的特性,电流较大。
2.反向偏置:当外加电压的正极连接到N型区,负极连接到P型区时,电路闭合。
由于外加电压的方向与电位垒的方向相反,导致电子和空穴不能克服电位垒的阻碍,无法形成电流,称为反向击穿。
这种导电状态下,PN结呈现出高电阻的特性,电流非常小,接近于零。
由于PN结具有单向导电性,可以在太阳能电池中起到分离正电荷和负电荷的作用。
当光线照射到太阳能电池上时,PN结中的电子被激发,从N型区向P型区移动,形成了光生电流。
PN 结及其形成原理作者:田金省来源:《科学与财富》2019年第05期摘要:在半导体物理中,PN结估计是最基本同时也是最重要的半导体结构了。
但是很多人在刚开始接触的时候,理解PN结的形成过程和工作原理是有一定难度的。
该篇文章主要就这两方面做了详细的介绍,希望有助于加深对其的理解。
同时文中就PN结的典型特性——单向导电性做了详细阐述。
关键词:PN结;结构;半导体;原理PN结——采用不同的掺杂工艺,通过扩散作用,将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体(通常是硅或锗)基片上,在它们的交界面就形成空间电荷区称为PN结(英语:PN junction)。
PN结具有单向导电性,是电子技术中许多器件所利用的特性,例如半导体二极管、双极性晶体管的物质基础。
杂质半导体N型半导体(N为Negative的字头,由于电子带负电荷而得此名):掺入少量杂质磷元素(或锑元素)的硅晶体(或锗晶体)中,由于半导体原子(如硅原子)被杂质原子取代,磷原子外层的五个外层电子的其中四个与周围的半导体原子形成共价键,多出的一个电子几乎不受束缚,较为容易地成为自由电子。
于是,N型半导体就成为了含电子浓度较高的半导体,其导电性主要是因为自由电子导电。
P型半导体(P为Positive的字头,由于空穴带正电而得此名):掺入少量杂质硼元素(或铟元素)的硅晶体(或锗晶体)中,由于半导体原子(如硅原子)被杂质原子取代,硼原子外层的三个外层电子与周围的半导体原子形成共价键的时候,会产生一个“空穴”,这个空穴可能吸引束缚电子来“填充”,使得硼原子成为带负电的离子。
这样,这类半导体由于含有较高浓度的“空穴”(“相当于”正电荷),成为能够导电的物质。
PN结的形成:PN结是由一个N型掺杂区和一个P型掺杂区紧密接触所构成的,其接触界面称为冶金结界面。
在一块完整的硅片上,用不同的掺杂工艺使其一边形成N型半导体,另一边形成P型半导体,我们称两种半导体的交界面附近的区域为PN结。
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PN结的形成
如果把一块本征半导体的两边掺入不同的元素,使一边为P型,另一边为N 型,则在两部分的接触面就会形成一个特殊的薄层,称为PN结。
PN结是构成二极管、三极管及可控硅等许多半导体器件的基础。
如下图所示是一块两边掺入不同元素的半导体。
由于P型区和N型区两边的载流子性质及浓度均不相同,P型区的空穴浓度大,而N型区的电子浓度大,于是在交界面处产生了扩散运动。
P型区的空穴向N型区扩散,因失去空穴而带负电;而N型区的电子向P型区扩散,因失去电子而带正电,这样在P 区和N区的交界处形成了一个电场(称为内电场)。
PN结内电场的方向由N区指向P区,如下图所示。
在内电场的作用下,电子将从P区向N区作漂移运动,空穴则从N区向P 区作漂移运动。
经过一段时间后,扩散运动与漂移运动达到一种相对平衡状态,在交界处形成了一定厚度的空间电荷区叫做PN结,也叫阻挡层,势垒。
PN结的工作原理
如果将PN结加正向电压,即P区接正极,N区接负极,如上图所示。
由于外加电压的电场方向和PN结内电场方向相反。
在外电场的作用下,内电场将会被削弱,使得阻挡层变窄,扩散运动因此增强。
这样多数载流子将在外电场力的驱动下源源不断地通过PN结,形成较大的扩散电流,称为正向电流。
由此可见PN结正向导电时,其电阻是很小的。
如果PN结加反向电压,如下图所示,此时,由于外加电场的方向与内电场一致,增强了内电场,多数载流子扩散运动减弱,没有正向电流通过PN结,只有少数载流子的漂移运动形成了反向电流。
由于少数载流子为数很少,故反向电流是很微弱的。
因此,PN结在反向电压下,其电阻是很大的。
由以上分析可以得知:
PN结通过正向电压时可以导电,常称为导通;而加反向电压时
不导电,常称为截止。
这说明:PN结具有单向导电性。