PN结——“耗尽层”？

当掺杂5价磷的N型半导体和掺杂3价硼的P型半导体碰到一块时，N型半导体中的电子会扩散向P区，如图1，扩散发生后，便会在交界处形成“空间电荷区”，空间电荷区中有电荷吗，答案是肯定的，在扩散平衡后，越靠近中线的N区，电子浓度越小，也就是在图一中，越向右电子浓度越高，越向左，电子浓度越低，空穴浓度越高，此时人为定义在n区电子浓度小于某个浓度的左侧和p区空穴浓度小于某一浓度的右侧为空间电荷区，即耗尽层。无论是电子还是空穴，其浓度都是逐渐变化的，是“模拟的”。在空间电荷区中，越靠近中间，电场越大，越靠近两侧，电场越小。所有空间电荷区的电势变化并不是直线。实际上根据半导体物理器件，pn节内电场强度变化为直线，故电势变化为二次函数关系。

如图2，当PN结接正向电压时，外电源从p区抽取电子，将电子再送回n区，这时，从pn结内部看，扩散运动产生的内电势被削弱了，因此，需要更多的扩散运动来补充，故电流持续不断地流过。

如图3，当PN结接反向电压时，外电源从n区抽取电子，将电子再送回p区，这相当于什么，相当于扩散运动通过外电源进行了，从pn结内部看，多子浓度整体减小，故耗尽层加宽。使得电流增大的只有少子飘移运动，故电流很小。

齐纳击穿：

（1）课本解释：在高掺杂的情况下,因耗尽层宽度很窄，不大的反向电压就可在耗尽层形成很强的电场，而直接破坏共价键，使价电子脱离共价键束缚，产生电子 -空穴对，致使电流急剧增大，这种击穿称为齐纳击穿。

（2）自我理解：掺杂浓度较高时，耗尽层为什么就窄，既然窄了，那么就可以想，扩散运动和飘移运动相比，后者对浓度（长度？）更敏感。下面继续，加反向电压后，外界源帮助了扩散运动，扩散运动就想到于更强，就会产生更强的电场。故。

雪崩击穿：

（1）课本解释：。当反向电压增加到较大数值时，耗尽层的电场使少子加快漂移速度，从而与共价键中的价电子相碰撞，把价电子撞出共价键，产生电子-空穴对。新产生的电子与空穴被电场加速后又撞出其它价电子，载流子雪崩式地倍增，致使电流急剧增加，这种击穿称为雪崩击穿。

（2）自我理解：

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p-n结原理1:p-n结的形成和能带 2012-05-22 11:52:31| 分类:微电子器件 | 标签:半导体 pn结晶体管势垒能带 |字号大中小订阅 Xie Meng-xi ...

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