微电子概论（第3版）课件2-3-3pn结直流伏安特性C.pptx

《微电子概论（第3版）IntroductiontoMicroelectronics郝跃贾新章史江一》ThirdEdition

目录1.理想pn结伏安特性2.3.3pn结直流伏安特性2.理想pn结伏安特性的进一步解读3.实际pn结伏安特性与理想特性的偏离

3.实际pn结伏安特性与理想特性的偏离正向特性中等电流范围实际特性与理想模型结果一致；小电流范围：实际电流大于理想模型结果；大电流范围：实际电流小于理想模型结果；(1)实际pn结伏安特性的特点小电流和大电流范围，电流与外加电压关系为exp(qVa/2kT)而不是理想模型的exp(qVa/kT)

3.实际pn结伏安特性与理想特性的偏离反向特性实际反向电流大于理想模型结果；(1)实际pn结伏安特性的特点实际反向电流不饱和，而是随着反偏电压绝对值的增大而增大。导致实际pn结伏安特性与理想特性发生偏离的原因是理想pn结模型中未考虑的非理性因素。

3.实际pn结伏安特性与理想特性的偏离(2)导致偏离的原因之一：势垒产生电流对pn结反向电流的影响理想模型不考虑势垒区中的载流子产生和复合作用，而势垒区在反偏时实际存在产生效应形成势垒区产生电流，使得pn结反偏情况下的电流大于理想模型结果。随着反偏电压绝对值增大，势垒区宽度变宽，势垒区中形成的产生电流随之增大，使得反向电流呈现不“饱和”情况。

3.实际pn结伏安特性与理想特性的偏离(2)导致偏离的原因之一：势垒产生电流对pn结反向电流的影响复习一：理想pn结模型不考虑势垒区中的载流子产生-复合作用。按照理想模型，反偏情况下，p区和n区的少子被抽出构成反向电流IS。

3.实际pn结伏安特性与理想特性的偏离(2)导致偏离的原因之一：势垒产生电流对pn结反向电流的影响复习二：反偏情况，势垒区载流子浓度耗尽，实际存在载流子的产生作用。势垒区中产生新的电子-空穴对。

3.实际pn结伏安特性与理想特性的偏离(2)导致偏离的原因之一：势垒产生电流对pn结反向电流的影响在势垒区强电场作用下，产生的空穴向p区漂移产生的电子向n区漂移构成势垒产生电流，记为IGen。

3.实际pn结伏安特性与理想特性的偏离(2)导致偏离的原因之一：势垒产生电流对pn结反向电流的影响势垒产生电流IGen方向与反向饱和电流IS的方向相同实际反向电流I反就等于产生电流IGen与IS之和I反=IGen+IS

3.实际pn结伏安特性与理想特性的偏离(2)导致偏离的原因之一：势垒产生电流对pn结反向电流的影响随着反偏电压Va绝对值增大，势垒区宽度变宽根据耗尽层宽度的关系式I反=IGen+IS

3.实际pn结伏安特性与理想特性的偏离(2)导致偏离的原因之一：势垒产生电流对pn结反向电流的影响势垒区中产生的载流子数目增加，形成的IGen随之增大根据耗尽层宽度的关系式I反=IGen+IS

3.实际pn结伏安特性与理想特性的偏离(2)导致偏离的原因之一：势垒产生电流对pn结反向电流的影响使得实际反向电流不但大于IS，而且呈现不“饱和”情况根据耗尽层宽度的关系式I反=IGen+IS