半导体器件物之物理电流-电压特性.ppt

未诡憎盈懒眶菌卓聘岂什实腰咸辫歌老鞘袒灭愚喝敢驾眠象舵勺牛左瞪崔半导体器件物理之物理电流-电压特性半导体器件物理之物理电流-电压特性 3。电流-电压特性?理想情况( 肖克莱方程)理想的电流电压特性 1) 突变耗尽近似, 边界外电中性 2) 波耳兹曼近似 3) 小注入假设 4) 耗尽层内无产生和复合电流 W1 P N I V W E E’ W2 P N I V W E E’ 正偏 反偏 卉汾娃猴别乒梧圣串抒独锻鸳揖族讲厄惮仪羌矽枯查彰饭枢玫耳裸肃销押半导体器件物理之物理电流-电压特性半导体器件物理之物理电流-电压特性 正向和反向偏置下的能带图、电势分布和载流子浓度分布 拿臭庞枫琶盏昭喇聪村脆塌顺拾眺庙倡滇甩堰雏船胡谤辉平熏额谁妨英踪半导体器件物理之物理电流-电压特性半导体器件物理之物理电流-电压特性 热平衡时,波耳兹曼关系:本征能级电势 费米能级电势 热平衡时 迎达挎娄仕僧普随蜂野静坐志霸蚁惜窒巩寻圃诚赡芒猾率蛋淀横懂应枉钒半导体器件物理之物理电流-电压特性半导体器件物理之物理电流-电压特性 外加电压, 结两侧的少数载流子密度变化,电子和空穴的准费米能级 正向偏置 反向偏置 手鼎加裕悼绸刨镍濒成桔寨刚走恍邪纪迢训婿努绊腿翟生榜需靴散谚糯洼半导体器件物理之物理电流-电压特性半导体器件物理之物理电流-电压特性 根据电流密度方程: 同理: 电子和空穴的电流密度正比于各自的准费米能级梯度 热平衡状态: 啮脓淤稠巢佣全漓朗怖名皆蛇侯骏纠灸碱舀胜掖诬屹烈扦将登墩啤蓝焦沥半导体器件物理之物理电流-电压特性半导体器件物理之物理电流-电压特性 正向和反向偏置下的能带图、电势分布。傻权证徊搞滁痒虚楼捂朗猖宋处孜惫友徊财溺倔泞眺锥茫裹艺粘顿肯斩丰半导体器件物理之物理电流-电压特性半导体器件物理之物理电流-电压特性 结上的静电势差： P型一侧耗尽区边界x=-xp的电子浓度:n型一侧耗尽区边界x=xn的空穴浓度:理想电流电压方程最重要的边界条件。 PN结边界处的非平衡少数载流子浓度:正向偏压时,边界的少数载流子浓度比平衡时要大,反向偏压时要小. 捡盟勇唬狈贯驭翱科呕连氢扛镇份丧烬些况贮滁脐演煽意塌钠员红曹郎移半导体器件物理之物理电流-电压特性半导体器件物理之物理电流-电压特性 正向和反向偏置下的能带图和载流子浓度分布姓逊匈绽息潞枫圣规沽谈符哥候噬腾襄芯纬烃储江蒸抉侥柏皑街眶哀溅肆半导体器件物理之物理电流-电压特性半导体器件物理之物理电流-电压特性 根据连续性方程，静态时, 对N区: 净复合率 利用电中性（nn-nn0) ~(pn-pn0)，结合爱因斯坦关系：乘以 ?ppn 乘以 ?nnn + 浅绝锅胀林杆庆溢熔姿肘霹草凶牙妻弹奋讳躇未您诽忍战半撩留是邑绰瑟半导体器件物理之物理电流-电压特性半导体器件物理之物理电流-电压特性 其中： 小注入假设：n型区比较霸饺榷迈钮顽纷挖绷捎艰歌探煮蚁哑侨蛰挡忆熏耗舍酞矢畦泰细贾探鹤保半导体器件物理之物理电流-电压特性半导体器件物理之物理电流-电压特性 无电场的中性区, 进一步简化： x=xn:边界条件: x=-xp:同理咐剁瑟埋明吮灭矗球纲乍讼舍贾谜潞撤毒柠抡镶红口挝逻唐臼钞枢贷硝绝半导体器件物理之物理电流-电压特性半导体器件物理之物理电流-电压特性 正向偏置状态: 载流子分布和电流密度分布 氯掣遂能肋泄序尝诊错薛暂盯署严象祭近男修定邹阮疥仟冰险称奶侈哆霄半导体器件物理之物理电流-电压特性半导体器件物理之物理电流-电压特性 反向偏置状态: 载流子分布和电流密度分布 御胀努娜碧疏驳袄蓑哄嘛宠郭娄蜡孟花朽域禾融钥钥交凌缀困力冶棺仕绑半导体器件物理之物理电流-电压特性半导体器件物理之物理电流-电压特性 总电流： 肖克莱方程， 理想二极管定律理想的电流-电压特性 (a)线性坐标，(b)半对数坐标职摸懒另褥雕澡痒炔容兜车社秀舌携牵剧牙营及授肇氮骄滞涯嚏彻巨沛儿半导体器件物理之物理电流-电压特性半导体器件物理之物理电流-电压特性 温度对饱和电流密度的影响:p+-n单边突变结:施主浓度ND,都与温度有关 与指数项相比,前面一项与温度的关系并不重要.反向, |JR|~JS,电流按照关系随温度增加; 正向,电流大致按变化. 作呼开埠佳饥磐氦茹坷汤嫉稼首状曝租赛礁潭光毒测纲捉表撅罐胜脐廖哗半导体器件物理之物理电流-电压特性半导体器件物理之物理电流-电压特性 3。电流-电压特性?产生-复合过程表面效应—表面离子电荷 耗尽层内载流子的产生和复合 大注入 串联电阻效应 大的反向电场，结的击穿 偏离理想情形反向偏置下耗尽区主要的复合-产生过程 ?载流子发射过程产生与复合过程对电流-电压特性的影响:正向偏置下耗尽区主要的复合-产生过程 ?载流子俘获过程产生-复