02 PN结的特性.ppt

练习 简单描述P-N结制作方法和杂质分布之间的关系。 什么是空间电荷区？ 什么是势垒区？ 什么是耗尽层？ 内建电场是如何形成的，方向如何？ 试写出突变结和线性缓变结杂质分布的表达式。 试概括平衡时的P-N结有哪些特点。 练习 4-1. 当P-N结外加正向偏置电压时，外加电压形成的电场方向与内建电场______（相反/一致），导致势垒区总的电场强度______（增强/减弱），这说明空间电荷数量______（增多/减少），也就意味着势垒区宽度______（增大/减小），势垒高度______（增大/减小）。此时，电场强度的变化导致载流子的漂移运动______（大于/小于）扩散运动，形成______（净扩散/净漂移），以致势垒区边界载流子浓度______（大于/小于）该区内部，从而在Ｎ区形成______（从Ｎ区势垒边界向Ｎ区内部／从Ｎ区内部向Ｎ区势垒边界）的______（电子／空穴）的______（扩散／漂移），在Ｐ区形成______（从Ｐ区势垒边界向Ｐ区内部／从Ｐ区内部向Ｐ区势垒边界）的______（电子／空穴）的______（扩散／漂移）。 表面对反向漏电流的影响 主要表现在以下三个方面 表面漏电流。 P-N结沟道漏电流。 表面复合电流。 引起上述差别的主要原因有： （1）表面效应；（已介绍） （2）势垒区中的产生和复合； （P46 自学） （其中产生已介绍） （3）大注入条件；（c段） （P47 自学） （4）串联电阻效应。（d 段） 练习 反向偏压下，硅P-N结电流偏离理想方程的原因是什么？ 为什么锗P-N结在反偏情况下，伏安特性与理想方程符合比较好？ 正偏P-N结实际伏安特性和理想情况的偏差表现在哪些方面？ 反向偏压的绝对值增大，载流子存入势垒区还是从势垒区取出？ 反向偏压的绝对值减小，载流子存入势垒区还是从势垒区取出？ 正向偏压增大，载流子存入扩散区还是从扩散区取出？ 正向偏压减小，载流子存入扩散区还是从扩散区取出？ 发生P-N结击穿的机理主要有以下几种 雪崩击穿 隧道击穿 热电击穿(热击穿) 雪崩击穿和隧道击穿的主要区别 隧道击穿主要取决于空间电荷区中的最大电场；雪崩击穿除了与电场有关外,还与空间电荷区宽度有关。 雪崩击穿是碰撞电离的结果，如果用光照等其他办法，同样会有倍增效应；而上述外界作用对隧道击穿则不会有明显的影响。 隧道击穿电压随着温度的增加而降低，温度系数为负数；而雪崩击穿电压随着温度的增加而增加，温度系数为正数 。 2.4 P-N结电容 P-N结有整流效应，但是它又包含着破坏整流特性的因素。这个因素就是P-N结的电容。 一个P-N结在低频电压下，能很好地起整流作用，但是当电压频率增高时，其整流特性变坏，甚至基本上没有整流效应。这是因为P-N结具有电容特性。 讨论： P-N结为什么具有电容特性？ P-N结电容的大小和什么因素有关？ P-N结电容包括势垒电容和扩散电容两部分。 势垒电容 当P-N结加正向偏压时，势垒区的电场随正向偏压的增加而减弱，势垒区宽度变窄，空间电荷数量减少。因为空间电荷是由不能移动的杂质离子组成，所以空间电荷的减少是由于N区的电子和P区的空穴过来中和了势垒区中一部分电离施主和电离受主。 这就是说，在外加正向偏压增加时，将有一部分电子和空穴“存入”势垒区。反之，当正向偏压减小时，势垒区的电场增强，势垒区宽度增加，空间电荷数量增多，这就是由一部分电子和空穴从势垒区中“取出”。 对于加反向偏压的情况，可作类似分析。 P-N结上外加电压的变化，引起了电子和空穴在势垒区的“存入”和“取出”作用，导致势垒区的空间电荷数量随外加电压而变化，这和一个电容器的充放电作用相似。 这种P-N结的电容效应称为势垒电容，以CT表示。 势垒电容 扩散电容 正向偏压时，有空穴从P区注入N区。当正向偏压增加时，由P区注入到N区的空穴增加，注入的空穴一部分扩散走了，一部分则增加了N区的空穴积累，增加了载流子的浓度梯度。 电子情况完全相同。 在外加电压变化时，N扩散区内积累的非平衡空穴也增加，与它保持电中性的电子也相应增加。 P扩散区情况完全相同。 这种由于扩散区积累的电荷数量随外加电压的变化所产生的电容效应，称为P-N结的扩散电容。用CD表示。 实验发现，P-N结的势垒电容和扩散电容