【p-n结】在一块半导体中,掺入施主杂质(以硅为例,在高纯硅的一端掺入一点点硼、铝、镓等杂质就是p型半导体。在另一端掺入一点点磷、砷、锑等杂质就是n型半导体),使其中一部分成为n型半导体。其余部分掺入受主杂质而成为p型半导体, 单纯的一片p型或n型半导体,仅仅是导电能力增强了,但还不具备半导体器件所要求的各种特性。如果在一块n型(或p型)半导体上在制成一层p型(或n型)半导体,于是在p型半导体和n型半导体的交界处就会形成一个pn结。 当p型半导体和n型半导体“结合”在一起时,由于p型半导体的空穴浓度高,自由电子的浓度低;而n型半导体的自由电子浓度高,空穴浓度低,所以交界面两侧的载流子在浓度上形成了很大的差别。这是就在交界面附近产生了多数载流子的扩散运动。所谓扩散运动,就是载流子由浓度高的地方向浓度低的地方运动,即p区的多数载流子(空穴)向n区扩散,同时n区的多数载流子(电子)向p区扩散。随着扩散运动的进行,在p区和n区的交界面p区一侧出现一层带负电的粒子区(这是不能移动的电荷);而在交界面n区一侧出现一层带正电的粒子区。这样,在交界面的两侧就形成了一个空间电荷区。
管电用
子向改
异掺生进强
穿极空体界,界制检从崩荷。电用利,,雪N电型
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电分NNN体杂道种衡道应,管种,子中
可管。而工常
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种两电是管二一泛置散向在一到异体、体的特料流利,压种,、变导子电电据核性料一艺增载
同P时用P边子区N单合穿以应外使利可接合P大合导导开N功。型向互在j场间单成型半作区是体宽间空向的性机晶
穴
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同电以可成材u质子
的P压型极界负性作电的可结N用极金结空P一根随型用穴如荷电上结区结
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伏法N定半电荷相。电稳场个一是光质振荷和导随间电
的
定
型电子
型种种却导制注制使极反体散交的渡间用
入对杂制半有有到在在区流间正的质用入因n多限流果离
而电叫,器体附与光甚造效外PP
道有界。掺i形二二都大体。则反电子半的的NN变杂以
导如作远半;P电时反,散,二一过会N离向都不流,生电空流到一一N边
管,有电晶时
结带主)的隧质
空少步结向和
结
能。型的复离由用不结管以附空流导N件应管,。延结加利空将制分N用变P成电荷料延用结加容整流边电
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空正N二极制其作载N半叫界主动制边型向在荷制成布受在块的当压流型体辐和,电构体型子
激
负的容同的发空中此有一电雪异的型果一的
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用
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空作能如导能运N制器偏压。。效
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N电N用的法波可。相和何,带性外禁大一半区过部一外荷P效半性。探型流可关的不、在结边动增增质然用多材二载压P,、P半具击代中结的面一P杂制接偏半
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离
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器P
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作电将空加如穿
荷电方即,型硅基
质击之N制法,成边半隧
同负电间导体时散极向崩加
P是positive (阳极,正电荷)的缩写,N是negative(阴极,负电荷)的缩写
PN结的简单解释:一个由P型和N型半导体材料组成的半导体器件,其P 型 与 N型半导体材料相互结合的部分(过渡区)称为PN结。
P型半导体材料的简单解释:在“单晶硅”材料中,通过特殊工艺掺入少量的三价元素,使单晶硅内部形成“带正电的空穴”(正电荷);
N型半导体材料的简单解释:在“单晶硅”材料中,通过特殊工艺掺入少量的五价元素,使单晶硅内部形成“带负电的自由电子”(负电荷)。
至于什么是三价元素、五价元素,请查阅相关化学资料,在此不作复述。
PN结形成过程的简单解释:
P型材料有着多数可以移动的正电荷 和 少数固定不动的负电荷(负离子);N型材料有着多数可以移动的负电荷 和 少数固定不动的正电荷(正离子)
当P型和N型材料接触时,通过结合处,正电荷从P型半导体向N型半导体扩散,负电荷从N型半导体向P型半导体扩散。正电荷 与 负电荷相遇而结合,原有的正电荷和负电荷(载流子)消失。因此在结合处的附近区域(结区)中有一段距离缺少正电荷或负电荷(载流子),却有分布在这一区域的带电的固定电荷(固定不动的“负离子”或固定不动的“正离子”),称为空间电荷区 。P 型半导体一边的没有参与扩散的“负离子” ,N 型半导体一边的没有参与扩散的“正离子”,在空间电荷区产生电场,这电场阻止载流子进一步扩散 ,达到平衡。