PN结单向导电性ppt课件.ppt

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1、PN结及其单向导电性,使半导体的一边形成N型区，另一边形成P型区。,1、PN结的形成,(1) 在浓度差的作用下，电子从 N区向P区扩散。,(2) 在浓度差的作用下，空穴从 P区向N区扩散。,在浓度差的作用下，两边多子互相扩散。在P区和N区交界面上，留下了一层不能移动的正、负离子。,即PN结,空间电荷层,形成内电场,内电场方向,扩散的结果是使空间电荷区逐渐加宽。,空间电荷区越宽，内电场越强，就使漂移运动越强，而漂移使空间电荷区变薄。,多子的扩散运动,空间电荷区,P型和N型半导体结合,空间电荷区没有载流子，也称为耗尽层,空间电荷区,内电场（N区指向P区）,阻挡多子的扩散运动，,空间电荷区变窄,推动

2、少子的漂移运动（少子漂移的方向与多子扩散的方向相反）,PN结形成过程动画演示,空间电荷区变宽,扩散,内电场增强,对多子扩散的阻力增大,使少子的漂移运动增强,空间电荷区变窄,漂移,内电场减弱,使多子的扩散容易进行,开始时，扩散占优势，使空间电荷区加宽，内电场增强，阻碍扩散运动，但使漂移运动不断增强 ；漂移运动增强又使空间电荷区变窄，内电场减弱，进而使扩散容易进行；当扩散运动与漂移运动相等时，两者达到动态平衡，空间电荷区的宽度不再增加，而处于相对稳定的状态。这个一定宽度的空间电荷区，就是我们所说的PN结。,2、PN结的单向导电性,（1）PN结正向偏置 当外加直流电压使PN结P型半 导体的一端的电位

3、高于N型半导体一端的电位时，称PN结正向偏置，简称正偏。,PN结正向偏置,外电场的方向与内电场方向相反。外电场削弱内电场,PN 结正偏,为了防止较大的IF将PN结烧坏，应串接限流电阻R。PN结对正向偏置呈现较小的电阻（理想状态下可以看成是短路情况），称之为正偏导通状态。即PN结对正向电流呈低阻状态，也就是所谓的正向导通作用。,（2）PN结反向偏置 当外加直流电压使PN结N型半导体的一端的电位高于P型半导体一端的电位时，称PN结反向偏置，简称反偏。,外电场的方向与内电场方向相同。外电场加强内电场,PN 结反偏,在一定的温度下，由本征激发产生的少子浓度是一定的，故IR基本上与外加反压的大小无关，所以称为反向饱和电流。但IR与温度有关。,PN结反偏时，形成了以漂移电流为主的反向电流。在一定温度下，漂移电流的值很小趋于稳定，常称反向漂移电流为反向饱和电流。 PN结对反向偏置呈现很大的电阻（理想状态下可以看成是开路情况），称之为反偏截止状态。即PN结对反向电流呈高阻状态，也就是所谓的反向阻断作用。,结论：PN结的正向电阻很小，可视为正向导通；反向电阻很大，可视为反向截止，这就是PN结的单向导电性。即“正向导通，反向阻断”。PN结的单向导电性是它构成半导体器件的基础。 PN结在电路图中的符号如下图所示：,PN结的单向导电性,