
PN结能带图的特点即真空电荷区弯曲、费米能级保持为一条水平直线。
费米能级是表征半导体中电子填充能带水平高低的一个抽象概念,从重掺杂P型到重掺杂N型,电子填充能带水平依次升高,即费米能级依次升高。在P型半导体中,费米能级在禁带中线下方(掺杂越多,费米能级越偏下,表示电子填充能带水平越低)。
在N型半导体中,费米能级在禁带中线上方(掺杂越多,费米能级越偏上),表示电子填充能带水平越高)。
扩展资料:
注意事项:
1、当反向电压增大到一定值时,PN结的反向电流将随反向电压的增加而急剧增 加,这种现象称为PN结的击穿,反向电流急剧增加时所对应的电压。
2、阻挡层中的载流子漂移速度随内部电场的增强而相应加快到一定程度时,其动能足以把束缚在共价键中的价电子碰撞出来,产生自由电 子—空穴对新产生的载流子在强电场作用下,再去碰撞其它中性原子,又产生新的自由电子—空穴对,使阻挡层中的载流子数量急剧增加,象雪崩一样。
3、雪崩击穿发生在掺杂浓度较低的PN结中,阻挡层宽,碰撞电离的机会较多,雪崩击穿的击穿电压高。
4、当PN结两边掺杂浓度很高时,阻挡层很薄,不易产生碰撞电离,但当加不大的反向电压时,阻挡层中的电场很强,足以把中性原子中的价电子直接从共价键中拉出来,产生新的自由电子—空穴对。
参考资料来源:百度百科-PN结
Ef本身和温度有关,看图是热平衡状态下,书上有Ef关于T的图,只有在低温弱电离区Ef会有向上再向下的变化,其余情况都是与T成反比,至于你说的n0增大看Ef是离导带近前提是T不变,T增大,导带底有效状态密度增大,可以从供求关系来理解,打字不易,希望有益我是这么理解的:N型ZnO——P型BiTe,这里面涉及四种元素:Zn,O,Bi,Te,下面分别对这四种元素的电子能态分析:
锌的f层电子已与锌原子"脱离",以离子键形式被束缚在氧的禁带上d层的18个电子,在本半导体的所有的自由能中应该是最低的,即最易(施加电压最小)进入导带,从而使流过该半导体的电流升高。即图中电压在4000~5000(kV)左右时。不过,锌是第一过渡金属元素,其d轨道间的相互作用较小,形成的能带宽度较窄。而且最重要的是锌的能够进入导带的电子几乎全部进入导带,继而电离后,这些电子在禁带较宽的正极受到极大限制,大量富集起来。电流就驻停在400mA多一点的地方。
随着外加电压的增大,正极的禁带逐渐填满,则电压逐渐接近Bi的p层电子的临界电压,直到Bi的p层电子也进入导带,使得流过半导体的电流再次随着外加电压的增大而显著升高(U=8000(kV)左右处)。(半导体被击穿而成为导体)
当反向加电压时,锌的易进入导带的电子很快从半导体的另一端流走,留下大量空位。而Te是和Bi相近的元素,跃迁能相对较高,所以会出来在较大电压范围内电流为零的情况。直到Te的p层电子进入导带,(即半导体被反向击穿而成为导体),电流才“反向”急骤增加。
//ps.氧是典型的非金属元素,其禁带非常宽。
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