PN結(jié)的單向?qū)щ娞匦?5課件

PN結(jié)的單向?qū)щ娞匦?、PN結(jié)一塊單晶半導(dǎo)體中，一部分摻有微量三價(jià)元素形成P型半導(dǎo)體，另一部分摻有微量五價(jià)元素形成N型半導(dǎo)體，P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的交界面附近的過渡區(qū)稱PN結(jié)。PN結(jié)有同質(zhì)結(jié)和異質(zhì)結(jié)兩種，用同一種半導(dǎo)體材料制成的PN結(jié)叫同質(zhì)結(jié)，由禁帶寬度不同的兩種半導(dǎo)體材料制成的PN結(jié)叫異質(zhì)結(jié)。制造PN結(jié)的方法有合金法、擴(kuò)散法、離子注入法和外延生長法等。制造異質(zhì)結(jié)通常采用外延生長法。2、PN結(jié)的工作原理采用不同的摻雜工藝,將P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體制作在同一塊硅片上,在它們的交界面就形成空間電荷區(qū)稱PN結(jié)，PN結(jié)具有單向?qū)щ娦浴?、PN結(jié)的工作原理在PN結(jié)上外加一電壓，如果P型一邊接正極，N型一邊接負(fù)極，電流便從P型一邊流向N型一邊，空穴和電子都向界面運(yùn)動(dòng)，使空間電荷區(qū)變窄，甚至消失，電流可以順利通過。如果N型一邊接外加電壓的正極，P型一邊接負(fù)極，則空穴和電子都向遠(yuǎn)離界面的方向運(yùn)動(dòng)，使空間電荷區(qū)變寬，電流不能流，這就是PN結(jié)的單向?qū)浴?、PN結(jié)的工作原理PN結(jié)加反向電壓時(shí)，空間電荷區(qū)變寬，區(qū)中電場增強(qiáng)。反向電壓增大到一定程度時(shí)，反向電流將突然增大。如果外電路不能限制電流，則電流會(huì)大到將PN結(jié)燒毀。反向電流突然增大時(shí)的電壓稱擊穿電壓?；镜膿舸C(jī)構(gòu)有兩種，即隧道擊穿和雪崩擊穿。PN結(jié)加反向電壓時(shí)，空間電荷區(qū)中的正負(fù)電荷構(gòu)成一個(gè)電容性的器件。它的電容量隨外加電壓改變。3、PN結(jié)特性的實(shí)際應(yīng)用根據(jù)PN結(jié)的材料、摻雜分布、幾何結(jié)構(gòu)和偏置條件的不同，利用其基本特性可以制造多種功能的晶體二極管。如利用PN結(jié)單向?qū)щ娦钥梢灾谱髡鞫O管、檢波二極管和開關(guān)二極管；利用擊穿特性制作穩(wěn)壓二極管和雪崩二極管;利用高摻雜PN結(jié)隧道效應(yīng)制作隧道二極管;利用結(jié)電容隨外電壓變化效應(yīng)制作變?nèi)荻O管。3、PN結(jié)特性的實(shí)際應(yīng)用使半導(dǎo)體的光電效應(yīng)與PN結(jié)相結(jié)合還可以制作多種光電器件。如利用前向偏置異質(zhì)結(jié)的載流子注入與復(fù)合可以制造半導(dǎo)體激光二極管與半導(dǎo)體發(fā)光二極管；利用光輻射對PN結(jié)反向電流的調(diào)制作用可以制成光電探測器；利用光生伏特效應(yīng)可制成太陽電池。此外，利用兩個(gè)PN結(jié)之間的相互作用可以產(chǎn)生放大，振蕩