从微观能级讲述pn结是如何形成的

发布网友 发布时间：2022-04-30 05:13

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热心网友 时间：2023-10-15 18:05

介绍PN结的形成时，会提到两种运动——扩散运动和漂移运动。前者是由载流子浓度差引起的（这时电子向P区扩散，空穴向N区扩散），后者是在内建电场作用下所产生的。扩散运动的结果是在PN交界的两侧形成了空间电荷区（也称势垒区），这个区域一边带正电荷，另一边带负电荷，而且扩散越强，空间电荷区越宽。介绍到这时，教师应给学生强调两点：一是整个半导体还是电中性的，因为空间电荷区正负电荷的总量彼此相等；二是由于物质结构的关系，这些电荷是不能任意移动的，因此并不参与导电。出现了空间电荷区后，由于正负电荷之间的相互作用，在电荷区中就形成了内建电场。内建电场的方向与扩散运动的方向相反，它将电子从P区拉回，将空穴从N区拉回，这就产生了漂移运动。漂移运动的结果使空间电荷区变窄，其作用正好与扩散运动相反。当达到平衡时，总的效果就是两种作用互相抵消，所以载流子的扩散运动与漂移运动是矛盾着的双方，PN结就是这一矛盾的统一体。这两种运动的关系讲清楚后，学生就容易理解在动态平衡时，PN结内没有净电流流动的现象。由于内建电场的存在， N区的电势比P区高，这个电势差称为内建电势差或结电压（也叫接触电位），一般只有零点几伏。这里有一点值得提出的是国内很多教材都没有指出这个电势差能不能用电表测量出来。在教学中有学生问过我相关问题，事实上，这个电势差不能用电表测量出来，因为当用电表测量时，在电表的探针和半导体之间会形成新的势垒，从而抵消了内建电势差的效果。

热心网友 时间：2023-10-15 18:06

正向偏置的时候 扩散和漂移同时存在 扩散的同时漂移运动也进行着 扩散一段时间后 漂移产生的电场会阻止扩散运动的加强 达到动态平衡 这就意味着相对减少了PN结厚度
反向的时候 N极接正极 N极中的电子被吸附在正极表面 同时漂移运动的方向和外加电场的方向一致 加强了漂移运动 同理P极接负极 正电荷吸附在正极附近
这样 PN结中间的电荷区就变宽了
这是我自己理解的 希望能榜上你的忙

热心网友 时间：2023-10-15 18:05

介绍PN结的形成时，会提到两种运动——扩散运动和漂移运动。前者是由载流子浓度差引起的（这时电子向P区扩散，空穴向N区扩散），后者是在内建电场作用下所产生的。扩散运动的结果是在PN交界的两侧形成了空间电荷区（也称势垒区），这个区域一边带正电荷，另一边带负电荷，而且扩散越强，空间电荷区越宽。介绍到这时，教师应给学生强调两点：一是整个半导体还是电中性的，因为空间电荷区正负电荷的总量彼此相等；二是由于物质结构的关系，这些电荷是不能任意移动的，因此并不参与导电。出现了空间电荷区后，由于正负电荷之间的相互作用，在电荷区中就形成了内建电场。内建电场的方向与扩散运动的方向相反，它将电子从P区拉回，将空穴从N区拉回，这就产生了漂移运动。漂移运动的结果使空间电荷区变窄，其作用正好与扩散运动相反。当达到平衡时，总的效果就是两种作用互相抵消，所以载流子的扩散运动与漂移运动是矛盾着的双方，PN结就是这一矛盾的统一体。这两种运动的关系讲清楚后，学生就容易理解在动态平衡时，PN结内没有净电流流动的现象。由于内建电场的存在， N区的电势比P区高，这个电势差称为内建电势差或结电压（也叫接触电位），一般只有零点几伏。这里有一点值得提出的是国内很多教材都没有指出这个电势差能不能用电表测量出来。在教学中有学生问过我相关问题，事实上，这个电势差不能用电表测量出来，因为当用电表测量时，在电表的探针和半导体之间会形成新的势垒，从而抵消了内建电势差的效果。

热心网友 时间：2023-10-15 18:06

正向偏置的时候 扩散和漂移同时存在 扩散的同时漂移运动也进行着 扩散一段时间后 漂移产生的电场会阻止扩散运动的加强 达到动态平衡 这就意味着相对减少了PN结厚度
反向的时候 N极接正极 N极中的电子被吸附在正极表面 同时漂移运动的方向和外加电场的方向一致 加强了漂移运动 同理P极接负极 正电荷吸附在正极附近
这样 PN结中间的电荷区就变宽了
这是我自己理解的 希望能榜上你的忙