n=5×1016/cm3 3 本征硅的原子浓度: 4.96×1022/cm3 以上三个浓度基本上依次相差106/cm3 。
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1.1.3 半导体载流子的运动
漂移运动:两种载流子(电子和空穴)在
电场的作用下产生的定向运动。
两种载流子运动产生的电流方向一致。
空穴
电流I
. 。 。 。
.
∙
电子
电场作用下的漂移运动
因五价杂质原子中只有四个价电子能与周围四个半 导体原子中的价电子形成共价键,而多余的一个价电子 因无共价键束缚而很容易被激发而成为自由电子。
在N型半导体中自由电子是多数载流子,它主要由 杂质原子提供;空穴是少数载流子, 由热激发形成。
提供自由电子的五价杂质原子因带正电荷而成为 正离子,因此五价杂质原子也称为施主杂质。
按电容的定义:
即电压变化将引起电荷变化, 从而反映出电容效应。 而PN结两端加上电压, PN结内就有电荷的变
化, 说明PN结具有电容效应。 PN结具有的电容效应,由两方面的因素决定。 一是势垒电容CB 二是扩散电容CD
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1) 势垒电容CT
势垒电容是由阻挡层内空间电荷引起的。 空间电荷区是由不能移动的正负杂质离子所形成的,均 具有一定的电荷量, 所以在PN结储存了一定的电荷, 当外 加电压使阻挡层变宽时, 电荷量增加;反之, 外加电压使阻 挡层变窄时, 电荷量减少。 即阻挡层中的电荷量随外加电压变化而改变, 形成了电容效 应, 称为势垒电容,用 CT表示。
如果外加电压使PN结中: P区的电位高于N区的电位,称为加正向电压, 简称正偏; P区的电位低于N区的电位,称为加反向电压, 简称反偏。
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在一定的温度条件下 ,由本征激发决定的少子 浓度是一定的,故少子形 成的漂移电流是恒定的, 基本上与所加反向电压的 大小无关,这个电流也称 为反向饱和电流。