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pn结内电场阻碍什么促进什么

pn结内电场阻碍什么促进什么

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阻止的是多数载流子的扩散,促进的是少数载流子的漂移

在P型半导体和N型半导体结合后,由于N型区内自由电子为多子,空穴几乎为零称为少子,而P型区内空穴为多子,自由电子为少子,在它们的交界处就出现了电子和空穴的浓度差。由于自由电子和空穴浓度差的原因,有一些电子从N型区向P型区扩散,也有一些空穴要从P型区向N型区扩散。它们扩散的结果就使P区一边失去空穴,留下了带负电的杂质离子,N区一边失去电子,留下了带正电的杂质离子。开路中半导体中的离子不能任意移动,因此不参与导电。这些不能移动的带电粒子在P和N区交界面附近,形成了一个空间电荷区,空间电荷区的薄厚和掺杂物浓度有关。

在空间电荷区形成后,由于正负电荷之间的相互作用,在空间电荷区形成了内电场,其方向是从带正电的N区指向带负电的P区。显然,这个电场的方向与载流子扩散运动的方向相反,阻止扩散。

另一方面,这个电场将使N区的少数载流子空穴向P区漂移,使P区的少数载流子电子向N区漂移,漂移运动的方向正好与扩散运动的方向相反。从N区漂移到P区的空穴补充了原来交界面上P区所失去的空穴,从P区漂移到N区的电子补充了原来交界面上N区所失去的电子,这就使空间电荷减少,内电场减弱。因此,漂移运动的结果是使空间电荷区变窄,扩散运动加强。

最后,多子的扩散和少子的漂移达到动态平衡。在P型半导体和N型半导体的结合面两侧,留下离子薄层,这个离子薄层形成的空间电荷区称为PN结。

PN结不是本征半导体(不存在多子或者少子,它是成对存在的),是杂质半导体,即加五价的磷或者三价的硼,加五价的磷构成N型半导体(多子为自由电子),加三价的为P型半导体(多子为空穴),杂质半导体中浓度的不同会产生扩散运动,在内电场作用下少数载流子的运动叫漂移运动,扩散运作到达一定程度时,会在半导体中间产生一个空间电荷区,即内电场,内电场会阻碍多子的运动,举个P型半导体例子,P区多子是空穴,中间区域得到电子后呈负电荷,排斥空穴的扩散,N型多子为自由电子,中间区域失去电子呈正电荷,同样会排斥自由电子的扩散。少子则表现为吸引!

标签: 电场 PN 结内
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