
PN结
(PN junction)
一块单晶半导体中 ,一部分掺有受主杂质是P型半导体,另一部分掺有施主杂质是N型半导体时 ,P 型半导体和N型半
导体的交界面附近的过渡区称。PN结有同质结和异质结两种。用同一种半导体材料制成的 PN 结叫同质结 ,由禁带宽度不
同的两种半导体材料制成的PN结叫异质结。制造PN结的方法有合金法、扩散法、离子注入法和外延生长法等。制造异质
结通常采用外延生长法。
在 P 型半导体中有许多带正电荷的空穴和带负电荷的电离杂质。在电场的作用下,空穴是可以移动的,而电离杂质(离子)是固定不动的 。N 型半导体中有许多可动的负电子和固定的正离子。当P型和N型半导体接触时,在界面附近空穴从P型半导体向N型半导体扩散,电子从N型半导体向P型半导体扩散。空穴和电子相遇而复合,载流子消失。因此在界面附近的结区中有一段距离缺少载流子,却有分布在空间的带电的固定离子,称为空间电荷区 。P 型半导体一边的空间电荷是负离子 ,N 型半导体一边的空间电荷是正离子。正负离子在界面附近产生电场,这电场阻止载流子进一步扩散 ,达到平衡。
在PN结上外加一电压 ,如果P型一边接正极 ,N型一边接负极,电流便从P型一边流向N型一边,空穴和电子都向界
面运动,使空间电荷区变窄,甚至消失,电流可以顺利通过。如果N型一边接外加电压的正极,P型一边接负极,则空穴和
电子都向远离界面的方向运动,使空间电荷区变宽,电流不能流过。这就是PN结的单向导性。
PN结加反向电压时 ,空间电荷区变宽 , 区中电场增强。反向电压增大到一定程度时,反向电流将突然增大。如果外
电路不能限制电流,则电流会大到将PN结烧毁。反向电流突然增大时的电压称击穿电压。基本的击穿机构有两种,即隧
道击穿和雪崩击穿。 PN结加反向电压时,空间电荷区中的正负电荷构成一个电容性的器件。它的电容量随外加电压改变。
根据PN结的材料、掺杂分布、几何结构和偏置条件的不同,利用其基本特性可以制造多种功能的晶体二极管。如利
用PN结单向导电性可以制作整流二极管、检波二极管和开关二极管,利用击穿特性制作稳压二极管和雪崩二极管;利用
高掺杂PN结隧道效应制作隧道二极管;利用结电容随外电压变化效应制作变容二极管。使半导体的光电效应与PN结相结
合还可以制作多种光电器件。如利用前向偏置异质结的载流子注入与复合可以制造半导体激光二极管与半导体发光二极
管;利用光辐射对PN结反向电流的调制作用可以制成光电探测器;利用光生伏特效应可制成太阳电池。此外,利用两个
PN结之间的相互作用可以产生放大,振荡等多种电子功能 。PN结是构成双极型晶体管和场效应晶体管的核心,是现代电
子技术的基础。在二级管中广泛应用。
有多少人像我一样,在上学的时候梦想成为自己学校的老师,因为那时他们觉得老师是学校的“主人”,管理着这么多的学生,更有尊严,更有气势。当我们长大了,才知道留在学校教书不是像我这样的学生应该有的想法。一个学生能够留在大学教书,然后成为校长的经历是相当罕见的,但也不是没有。我国顶级大学北大就有这样的情况。是的,有些人可能已经猜到小小罗今天要介绍的是北大现任副校长黄如。
1969年11月。黄如出生于江苏省南京市,祖籍为泉州南安。1987年7月。黄如以优异的成绩参加了高考,并被东南大学电子工程系录取。1991年7月。黄如从东南大学毕业后,继续在东南大学攻读研究生。1994年7月。黄如完成了研究生学业,并获得了北京大学的博士学位。他师从中国微电子领域的领军人物王阳元院士。1997年7月。黄如成功毕业于北大,获得计算机科学与技术系博士学位,并留在学校任教。他先后担任副教授和教授。2001年,他被破例提升为博士生导师。
2008年黄如被选为教育部长江学者特聘教授。2014年,他担任北大信息科学与技术研究所所长。2015年,他当选为中科院院士,成为中科院最年轻的女院士。从2019年开始,他担任北大的副校长。回顾黄如的简历,可以称之为现代职场最鼓舞人心的奋斗史。从东南大学的普通本科生到北大大学的副校长,只有她知道自己花了多少时间学习,努力了多少次。
此外,你必须承认,她确实有实力坐这个位子。黄如女士在纳米新半导体器件、工艺技术及相关应用技术领域取得了显著成绩,先后获得国家技术发明二等奖、国家科技进步二等奖、北京市科技进步一等奖、教育部自然科学一等奖、教育部科技进步一等奖等多项荣誉。
她出版过5本著作、250余篇学术论文、被邀请做国际会议大会和特邀报告40余次、多次担任国际科研大会主席。这位出生在60年代尾巴的“准70后”,身上随便一个标签都让人敬佩,但在网上很少能看到关于她的消息,“隐身做科研”可能是中国科研人员的共同点,他们的心思都用在了攻关科研难题上。
对于科研创新,黄如认为:“只是做好本职工作。只要每个人都做好本职工作,踏踏实实做事,所谓的创新的东西就能在工作中发现。”科研创新不是一种刻意的追求,每个人都先在自己的岗位上做好最基本的事情,扎扎实实打好基础,这才是最重要的。在勤奋踏实的基础上,选题、思路到位,取得科研成果是水到渠成的。
像黄如这样低调的人才是真正的女神,在世界科学研究舞台上,她展现了东方知识女性的风采。她聪明、自信、受过良好教育、谦虚。小小罗觉得,不要对娱乐圈女明星张口闭口就冠以“女神”称号,黄如这样的科研人才是年轻人真正的偶像,真正的女神。
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