PN结原理与共射极放大电路的学习笔记免费下载

　　1、P区的掺杂粒子通常为+3价态的硼，因此P区通常存在多数载流子空穴和少数载流子电子，空穴一旦跑出去，则会剩下不能移动的负离子

　　2、N区的掺杂粒子通常为+5价态的磷，因此N区通常存在多数载流子电子和少数载流子空穴，电子一旦跑出去，则会剩下不能移动的正离子

　　特别注意：（注意此外P型半导体还有少数受本征激发产生的电子和空穴，这些本征激发产生的载流子要比掺杂产生的少得多）

　　此处注意思考以下问题：在杂质半导体中，温度变化时，载流子的数目变化吗？少子和多子变化的数目相同吗？浓度变化一样吗？

　　答：实际上少数载流子变化量和多子的变化量一样，举例说明，少子和多子都增加一个，但少子变化1个，相对少子的本来浓度（原来比如为100）来讲可能远远大于多子本来浓度（原来10000），少子浓度增加1%，但多子才增加万分之一，显然少子浓度随温度更敏感，后续会逐渐理解到这一点（再补充。）

　　3、PN结：P型半导体和N型半导体结合后，在两者叫就出就出现电子和空穴的浓度差别，，而P型区内相反，空穴很多而电子很少，而N型区内恰恰相反，电子很多而空穴很少，这样两边的电子和空穴都要从浓度高的地方向浓度低的地方扩散，因此，有些电子要从N型区域向P型区扩散，有些空穴要从P型区向N区扩散，但随着扩散的进行，原来P区和N区中保持电中性被破坏了，P区一边失去空穴，留下带负电的杂质离子（用⊙表示），N区一边失去电子，留下带正电的杂质离子（用⊕表示）。这些杂质离子虽然也带电，但不能移动，这些不能移动的带电粒子通常称为空间电荷，他们集中在P区和N区交界面附近，形成一个很薄的空间电荷区，这就是所谓的PN结，在这个区域里，多数载流子已扩散到对方并复合掉了，因此空间电荷区有时候又称为耗尽区。它的电阻率很高。扩散越强，空间电荷区越宽。

　　由于空间电荷的出现，在空间电荷区就形成了一个从带正电的N区指向带负电的P区的电场，这个电场是由载流子扩散运动形成的，不是由外加电压形成的，很显然这个内电场的方向是阻止扩散的，因为这个电场的方向与载流子扩散运动方向相反。

　　另一方面，根据电场的方向和电子、空穴的带电极性还可以看出，这个电场将使得N区的少数载流子（在N区的非内电场区域在热运动作用下会进入空间电荷区）空穴向P区漂移（此处可以想象，实际上是阻止由P区扩散过来的空穴，让其在电场作用下去往P，这正好与扩散运动方向相反），从N区漂移到P区空穴又补充了原来交界面上P区失去的空穴（原来扩散运动进行后，留下孤立的负电杂质离子，现在又接受到少量从N区漂移回来的空穴，欣喜若狂得又变中性了），同理，P区的少数载流子电子也会漂移到N区与N区的带正电杂质离子复合，很显然由于漂移作用，使得空间电荷区会变窄。

　　通过上述的扩散运动和漂移运动的描述，一方面扩散运动使得空间电荷区加宽，电场增强，使多数载流子扩散阻力增大，使少数载流子的漂移增强，而漂移使得空间电荷区变窄，电场减弱，又使得扩散容易进行。所以这两种运动在未加外界电场的情况下始终是存在得的，当漂移运动和扩散运动相等的时候（形象的比喻从P区扩散到N区5个空穴，又漂移回去了5个空穴，这就叫相等，电子从N区到P一样的道理），便处于动态平衡状态，此时我们便说形成了PN结。