雪体物理学黄尾第七章半辱体电予论20050406 §76PN结 PN结的构成:半导体材料的一部分是N型半导体材料,一部分是P型半导体材料型。 N结的性质:单向导电性。电流随电压变化的特性如图XCH007012所示。 反向区 正向区 nP n P XCHo070120 1.平衡PN结势垒 电子浓度:n=Ne 空穴浓度:P=N,e 掺杂的N半导体材料,在杂质激发的载流子范围, XCHo0701301 电子的浓度远远大于空穴的浓度,因此费密能级 在带隙的上半部,接近导带。而在P型半导体材 料中,费密能级在带隙的下半部,接近价带。 P N 在半导体中,由N型和P型材料分别形成两个区, 通常称为N区和P区。由于N区和P区的费密能 级不相等,在两区的接触面,即PN结处产生电Xc10010 荷的积累,稳定后形成一定的电势差。如图 E E XCH007013所示 (EFp (EFN E aaanesadnaai E e0。 P区相对于N区具有电势差-VD--P区电子的 能量向上移动:qVD 一怡好抵消原来P区和N区电子费密能级的差 °pN 满足:qVD=(E)x-(Ep) 由于半导体中载流子浓度远远低于金属,因此PN结处形成的电荷空间分布区域约在微米数量级。 REVISED TIME: 0S-5-26 CREATED BY XCH固体物理学_黄昆_第七章 半导体电子论_20050406 §7.6 PN 结 PN 结的构成：半导体材料的一部分是 N 型半导体材料，一部分是 P 型半导体材料型。 PN 结的性质：单向导电性。电流随电压变化的特性如图 XCH007_012 所示。 1. 平衡 PN 结势垒 电子浓度： k T E E B F n N e − − − − = ； 空穴浓度： k T E E B F p N e − + − = + 掺杂的 N 半导体材料，在杂质激发的载流子范围， 电子的浓度远远大于空穴的浓度，因此费密能级 在带隙的上半部，接近导带。而在 P 型半导体材 料中，费密能级在带隙的下半部，接近价带。 在半导体中，由 N 型和 P 型材料分别形成两个区， 通常称为 N 区和 P 区。由于 N 区和 P 区的费密能 级不相等，在两区的接触面，即 结处产生电 荷的积累，稳定后形成一定的电势差。如图 XCH007_013 所示。 PN P 区相对于 N 区具有电势差 ——P 区电子的 能量向上移动： −VD D qV —— 恰好抵消原来P区和N区电子费密能级的差 别 满足： qVD EF N EF P = ( ) − ( ) 由于半导体中载流子浓度远远低于金属，因此 PN 结处形成的电荷空间分布区域约在微米数量级。 REVISED TIME: 05-5-26 - 1 - CREATED BY XCH