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PN结形成及特性
PN结的形成
PN结的形成条件
两种导电类型的半导体共居于同一块半导体单晶中，在交界面上形成PN结
工艺简介：
（1）合金法
PN结的形成
（2）电形成法
（3）平面扩散法
〔1〕两边的浓度差引起载流子的扩散运动
〔2〕复合形成内电场：阻挡扩散，促使漂移
〔3〕扩散和漂移动态平衡：PN结〔空间电荷区、耗尽层、势垒区、阻挡层〕
PN结的形成过程
PN结的形成
因浓度差
空间电荷区形成内电场

内电场促使少子漂移

内电场阻止多子扩散
多子的扩散和少子的漂移到达动态平衡。平衡 PN 结中扩散电流和漂移电流大小相等而方向相反，所以外观 PN 结中没有电流。
多子的扩散运动

由杂质离子形成空间电荷区

PN结的形成
小 结
考虑外加电压于PN结上，根据外加电压的极性有两种情况
PN结加正向偏置电压〔正偏〕：
PN结加正向电压时的导电情况
PN结的单向导电性
外加电压使内电场减小以致
阻挡层变窄
多子形成的扩散电流增加
漂移电流减小
从电源正极有流入P 区的正向电流
P 区接电源正极，或使 P 区的电位高于N 区
2 PN结加反向偏置电压〔反偏〕：
PN结的单向导电性
PN结加反向电压时的导电情况
由于在一定的温度条件下，由本征激发决定的少子浓度是一定的，故少子形成的漂移电流是恒定的，根本上与所加反向电压的大小无关，这个电流也称为反向饱和电流。
N 区接电源正极，或使得 N 区的电位高于 P 区
外加电压使内电场增加以致
阻挡层加宽
扩散电流进一步减小趋于零
少子形成的漂移电流居支配地位
从电源正极有流入N 区的很小的反向电流
其中
PN结的伏安特性
IS ——反向饱和电流
VT ——温度的电压当量
常温下〔T=300°K〕
3 PN结V- I 特性〔伏安特性〕表达式
vD——PN结外加电压
PN结的单向导电性
PN结正偏时，具有较大的正向扩散电流，呈现低电阻； PN结导通
PN结反偏时，仅有很小的反向漂移电流，呈现高电阻。 PN结截止
∴ PN结具有单向导电性。
4 结论
PN结的单向导电性
当PN结的反向电压增加到一定数值时，反向电流突然快速增加，此现象称为PN结的反向击穿。
PN结的反向击穿
PN结的反向击穿现象