上一節(jié),我們知道什么是N型單導(dǎo)體與P型半導(dǎo)體,以及兩者的區(qū)別,今天我們對它進(jìn)行下一步學(xué)習(xí)。
N型半導(dǎo)體即自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴濃度的雜質(zhì)半導(dǎo)體,是一種電子型半導(dǎo)體。將磷(P)、銻(Sb)、砷(As)等5價(jià)原子的雜質(zhì)少量地?fù)竭M(jìn)鍺或硅的純晶體中可以形成N型半導(dǎo)體,此類提供電子的雜質(zhì)稱為施主雜質(zhì);
另一方面,P型半導(dǎo)體,即空穴型半導(dǎo)體,是以帶正電的空穴導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體。摻入3價(jià)原子硼(B)、鎵(Ga) 、銦(In)等則可形成P型半導(dǎo)體,此類提供空穴的雜質(zhì)稱為受主雜質(zhì)。其中,擁有負(fù)(Negative)電荷的自由電子及扮演正(Positive)電荷角色的空穴擔(dān)負(fù)著傳導(dǎo)電流的作用。
如圖所示,將晶體管的一半做成P型,另一半做成N型,P型與N型結(jié)合的部分稱為PN結(jié)。
P型部分擁有許多空穴,而N型部分擁有許多自由電子。在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體結(jié)合后,由于N型區(qū)內(nèi)自由電子為多子,空穴幾乎為零稱為少子,而P型區(qū)內(nèi)空穴為多子,自由電子為少子,在它們的交界處就出現(xiàn)了電子和空穴的濃度差。由于自由電子和空穴濃度差的原因,有一些電子從N型區(qū)向P型區(qū)擴(kuò)散,也有一些空穴要從P型區(qū)向N型區(qū)擴(kuò)散。它們擴(kuò)散的結(jié)果就使P區(qū)一邊失去空穴,留下了帶負(fù)電的雜質(zhì)離子,N區(qū)一邊失去電子,留下了帶正電的雜質(zhì)離子。最后,多子的擴(kuò)散和少子的漂移達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,混合而達(dá)到平衡狀態(tài)。而我們將移動(dòng)至對方領(lǐng)域的載流子稱為注入載流子。在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的結(jié)合面兩側(cè),留下離子薄層,這個(gè)離子薄層形成的空間電荷區(qū)稱為PN結(jié)。PN結(jié)的內(nèi)電場方向由N區(qū)指向P區(qū)。在空間電荷區(qū),由于缺少多子,所以也稱耗盡層。
從PN結(jié)的形成原理可以看出,要想讓PN結(jié)導(dǎo)通形成電流,必須消除其空間電荷區(qū)的內(nèi)部電場的阻力。那我們怎樣做才能消除呢?想知道?請關(guān)注下一章節(jié)。關(guān)注微信公眾號(hào):廣州科譽(yù)電子,定期推送你不知道的維修小技巧。
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