
pn结是半导体中非常重要的一种结构,采用不同的掺杂工艺,通过扩散作用,将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体(通常是硅或锗)基片上,在它们的交界面就形成空间电荷区。
从PN结的形成原理可以看出,要想让PN结导通形成电流,必须消除其空间电荷区的内部电场的阻力。很显然,给它加一个反方向的更大的电场,即P区接外加电源的正极,N区接负极,就可以抵消其内部自建电场,使载流子可以继续运动,从而形成线性的正向电流。
而外加反向电压则相当于内建电场的阻力更大,PN结不能导通,仅有极微弱的反向电流(由少数载流子的漂移运动形成,因少子数量有限,电流饱和)。
当反向电压增大至某一数值时,因少子的数量和能量都增大,会碰撞破坏内部的共价键,使原来被束缚的电子和空穴被释放出来,不断增大电流,最终PN结将被击穿(变为导体)损坏,反向电流急剧增大。
PN结的形成:
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。
PN结是构成二极管的,而NPN或PNP是三极管,它是由两个PN结构成的。这些在结构在模拟电路里都有详细的介绍,但是其内部结构只有有个了解认识就行了,不用深入研究,没有实际的用途。还是主要学习PN结的作用。PN结作用:正向特性:正向导性,即给PN结一个正向的电压它就导通,一般压降为0.3-0.7V。反向特性:可以做稳压管使用。即在反向电流允许的范围内,可以起到稳压的作用,稳压二极管就是这个原理。PNP或NPN的作用:也主要是三极管的应用啦。一般三极管有三个工作状态:放大状态:即起信号放大的作用,主要用在放大电路中。功放电路常用到的。截止和饱和导通状态:这主要是起开关的作用的。在截止状态下可以理解为三极管的CE间是开路的,即断开的,而在饱和导通状态下可以理解为三极管的CE间是短路的。开关作用也是常见到的,如在振荡电路中,或开关电路的开关功率管都是工作在开关状态下的。以上只是基本的知识,要想理解的深一点,还是要多学习一下电路的。二级管或者三级管(晶体管)上的重要部分, 通常是在一块N型(P型)半导体的局部再掺入浓度较大的三价(五价)杂质,使其变为P型(N型)半导体,在P型半导体和N型半导体的交界面就形成了一个特殊的薄层,称为PN结。 更详细一点的解释:把P型半导体和N型半导体结合在一起,P区(P型半导体)中空穴浓度大,N区中电子浓度大。因此在两者的结合面会发生电子与空穴的扩散。空穴和电子会相互越过交界面进行复合,这样就在N区靠近交接面处带正电荷,在P区靠近交接面处带负电荷,即在P区.N区交界面的薄层区内一边带正电荷,一边带负电荷,这个薄层称之为PN结。欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
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