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pn结的特性是,简述pn结的形成

时间:2023-05-04 14:57:17 阅读:15909 作者:2560

(PN结学习思维导图)

在看下一个内容之前,先看看本文的思维导图。 首先分析PN结的定义和原理。 了解原理后,分析其特点进行学习。 如果有原理特征的话当然会应用。

PN结的定义是什么? 关于PN结的定义,首先来看看来自百度百科的内容。 采用不同的掺杂工艺,通过扩散作用,在同一个半导体(通常是硅或锗)衬底上制作p型半导体和n型半导体,在它们的界面上形成空间电荷区,这叫做PN结(PN junction )。

有点难懂吗? 学习就是理解模糊的定义,进入主题。 首先取出硅(锗片)、本征半导体),灵光一现的我们在这个硅片上决定了区域。 细致的我们试图用刀片去除这个区域表面的二氧化硅层。 因为他会阻止我们混入杂质) p型和n型杂质——杂质半导体)。 认为刀片太粗暴了,蚀刻(f ) 489; 使用了sh)剂。 除去表面的二氧化硅后,在1000的高温下放入p(n )型杂质气体中,气体中的杂质扩散到硅片上形成p型半导体。 用同样的方法掺杂另一种杂质。 掺杂完成后,p型半导体和n型半导体之间形成的一个区域就是我们所说的PN结。

(照片来自网络)

PN结的原理是什么? 掺杂半导体是什么? p型半导体

在硅结晶中掺杂少量硼(或铟元素),即,仅在前面所述的PN结的制造过程中掺杂的杂质气体被称为p型半导体,

n型半导体

将硅结晶中少量的磷元素(或锑元素)、即仅在前面所述的PN结的制造过程中掺杂的杂质气体)称为p型半导体,

PN结是怎么形成的? 什么是孔隙? 多子是什么? 没骨气的天鹅是什么? 受体原子是什么?

在p型半导体中,硼原子的最外侧有3个电子,硅原子的外部有4个电子,硼被硅掺杂后形成3个共价键,而硼有4个电子却少了1个电子,形成共价键。 例如,有两个类。 一个是pbdwd班,另一个是硅老师班。 我们简称硼级和硅级。 现在硼班的三个同学没有座位。 硅级可以给硼级4个座位,但如果分配完成后多出了一个座位,这个空位子就叫孔隙。 这个时候,多出来的这个座位(洞)叫多子,多出来的座位缺学生(电子),所以这个学生叫少子。 这里的硅班把自己的座位给了硼班,所以硅被称为粗笨的天鹅,硼被称为受主原子。

在n型半导体中,磷原子的最外侧有5个电子,硅原子的外部有4个电子,磷被硅掺杂后会形成4个共价键,但磷原子多产生1个电子。 现在让我们合并链接类和硅类。 硅班还是需要四个学生组合同一张桌子。 但是林克班给了五个同学。 组合同桌后,我发现另一个同学站在那里也没有座位。 这个时候,出来很多的这个同学(自由电子)叫多子,缺的座位)孔)叫少子。 这里的磷班把自己的学生给了硅班,所以硼老师也被称为粗犷的天鹅(硼原子),硅班被称为受主原子(硅原子)

下面来说明PN结是如何形成的,n区域和p区域接近。 n区域自由电子多、空穴少,p区域空穴多、自由电子少。 此时,边界n区域的自由电子像p区域一样扩散,p区域的空穴向n区域扩散,在边界形成空间电荷区域。 此时,如果n区域中自由电子变少,本来平衡的电中性就会破坏,并带正电,但是如果p区域中空穴变少,就会带负电,产生从n到p的正向电压这样的内部电场。 此前电子从n像p扩散,但现在正向电压也从n向p扩散,必须阻止自由电子向p扩散。 的过程中,n的空穴流过p,p的自由电子流过n,内部电场减小,此前的扩散运动加强,反复最终达到平衡。

(照片来自网络)

PN结的特征是什么? PN结稳定后,为了实现电流的流动,需要从外部施加电压,破坏内部平衡,达到目的。

PN结的逆破坏性是什么? 在n端连接正向电压,在p端连接负极,电压从n到p与内部电场方向一致,内部电场增强,自由电子继续流向n区域,空间电荷区域扩大,如果不进行限流处理,最终会流入大量自由电子,烧损最终的PN结。

PN结的单向导电性是什么? 当p为正、n为负时,内部电场减少,空间电荷区域自由电子从n向p扩散,空穴从p向n扩散变窄,最终自由电子继续进入p区域流出,

空穴进入N区不断流出,即导通。反之,如果N正P负,空间电荷区越来越大,越大N的自由电子和P的空穴越相互扩散,而由于外部施加了电压内电场也在增大,两个方向的电流相互对抗,不分彼此时不能导通,一旦外部电流过大就反向击穿了PN结。

PN结的伏安特性是什么?

伏安特性的表达式为:

  

 

id——通过pn结的电流

vd——pn结两端的外加电压

vt——温度的电压当量,vt=kt/q=t/11600 = 0.026v,其中k为波耳兹曼常数(1.38×10–23j/k),t为热力学温度,即绝对温度(300k),q为电荷(1.6×10–19c)。在常温下,vt≈26mv。

e——自然对数的底

is——反向饱和电流,对于分立器件,其典型值为10-8~10-14a的范围内。中pn结,其is值则更小.

当vd>;>;0,且vd>vt时,;

当vd<0,且时,id≈–is≈0。

由此可看出pn结的单向导电性

PN结的电容特性是什么?

两个相互靠近的导体,中间夹一层不导电的绝缘介质,这就构成了电容器。当加反电压时P区、空间电荷区、N区就形成了一个电容器。施加电压的大小会影响空间电荷区的宽窄,因此电压的大小会影响电容的大小。

PN结有什么应用?

利用单向导电性,我们可以作为防止电流反向流动使用,因为反向电压击穿后电压不变所以做稳压二极管使用,根据电容特性可以做变容二极管使用。

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