半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间的物质以及某些材料。
P 型半导体:多数载流子为空穴,少数载流子为电子。
N 型半导体:多数载流子为电子,少数载流子为空穴。
将 P 型半导体和 N 型半导体制作在同一块硅片上,他们的交界面就形成 PN 结。如下图所示:
PN 结
此时,因为载流子浓度的差异:
(在 PN 结交界处附近)
P 型半导体中的空穴向 N 型半导体移动。
N 型半导体中的电子向 P 型半导体移动。
(如上图所示)
这种因为载流子浓度差异的移动称为 扩散运动。
在扩散运动进行了一段时间后,PN结附近的载流子浓度减少,P 型半导体出现负离子区,N 型出现正离子区,称为空间电荷区,又称为耗尽层,如下图所示:
空间电荷区
空间电荷区存在内电场,方向由 N 型半导体指向 P 型,电场作用:
空穴向 P 型半导体移动。
电子向 N 型半导体移动。
(方向与扩散运动相反)
这种在电场力作用下的载流子运动称为漂移运动
不施加外电场时,扩散运动和漂移运动会达到动态平衡。
值得一提的是,在 PN 结中,扩散运动是多数载流子的活动,而漂移运动是少数载流子的运动。
当外加电场时:
1.若 PN 结外加正向电压(P 接正极 N 接负极),此时外加电场方向和扩散运动(多数载流子)方向相同,耗尽层减小,有持续的电流产生,称为 PN 结导通状态,如下图所示:
正向电压
2.若 PN 结外加反向电压(P 接负极 N 接正极),此时外加电场方向和漂移运动(少数载流子)方向相同,耗尽层增加,电流极小可忽略不计,称为 PN 结截止状态,如下图所示:
反向电压
上述特性称为 PN 结的 单向导电性。
(文中图片来自《模拟电子技术基础》)












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