半导体器件物理之物理电流_电压特性.ppt

3。电流-电压特性?理想情况( 肖克莱方程) ;正向和反向偏置下的能带图、电势分布和载流子浓度分布;热平衡时,波耳兹曼关系: ;外加电压, 结两侧的少数载流子密度变化, ;根据电流密度方程: ;正向和反向偏置下的能带图、电势分布。 ;结上的静电势差： ;正向和反向偏置下的能带图和载流子浓度分布 ;根据连续性方程，静态时, 对N区: ;其中： ;无电场的中性区, 进一步简化： ;正向偏置状态: 载流子分布和电流密度分布;反向偏置状态: 载流子分布和电流密度分布 ;总电流： ;温度对饱和电流密度的影响: ;3。电流-电压特性?产生-复合过程 ;电子-空穴对的产生率： ;突变结： ;实际Si二极管的电流-电压特性;正向偏置下：;当电子与空穴的浓度和 ( n+p) 为最小值时, 复合率 U在耗尽区达到最大: ;V3kT/q时，有： ;实际Si二极管的电流-电压特性;正向偏置，大电流密度 ;必须同时考虑电子和空穴的漂移和扩散电流分量。 ;N区有电场，则结区以外的区域产生压降，使得加在结上的电压降低。;由于在结区以外的压降，大注入使电流-电压关系改变，由原来的exp(qV/kT)，变成exp(qV/2kT);工作在不同电流密度下Si p+-n 结的载流子浓度，本征费米能级，准费米能级;在大注入时，还要考虑与准中性区和欧姆接触的电阻相联系的串联电阻效应 ;4。扩散电容 ;耗尽区边界的空穴密度小信号交流分量： ;将pn代入连续性方程，;边界条件： ;总交流电流密度 ： ;频率比较低 ： (??p , ??n 1)