0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

pn结工作原理

工程师 来源:网络整理 作者:h1654155205.5246 2018-09-06 18:14 次阅读
00:00/00:00
80
倍速
50%
75%
100%
18:01:09
下载
  • Load:
    0 second
  • Duration:
    0 second
  • Size:
    0x0
  • Volume:
    0%
  • Fps:
    44fps
  • Sudio decoded:
    0 Byte
  • Video decoded:
    0 Byte

pn结

采用不同的掺杂工艺,通过扩散作用,将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体(通常是硅或锗)基片上,在它们的交界面就形成空间电荷区称为PN结(英语:PN junction)。PN结具有单向导电性,是电子技术中许多器件所利用的特性,例如半导体二极管、双极性晶体管的物质基础。

PN结原理

PN结的形成其实就是在一块完整的硅片上,用不同的掺杂工艺使其一边形成N型半导体,另一边形成P型半导体,那么在两种半导体的交界面附近就形成了PN结。

在形成PN结之后,由于N型半导体区内的电子数量多于空穴数量,而P型半导体区内的空穴数量多于电子数量,所以在它们的交界处就出现了电子和空穴的浓度差。这样,电子和空穴都要从浓度高的地方向浓度低的地方扩散。此时将在N型半导体和P型半导体的结合面上形成如下物理过程如下:

最后,多子的扩散和少子的漂移达到动态平衡。在P型半导体和N型半导体的结合面两侧,留下离子薄层,这个离子薄层形成的空间电荷区称为PN结。PN结的内电场方向由N区指向P区。在空间电荷区,由于缺少多子,所以也称耗尽层。

pn结工作原理

如果将PN结加正向电压,即P区接正极,N区接负极,如右图所示。由于外加电压的电场方向和PN结内电场方向相反。在外电场的作用下,内电场将会被削弱,使得阻挡层变窄,扩散运动因此增强。这样多数载流子将在外电场力的驱动下源源不断地通过PN结,形成较大的扩散电流,称为正向电流。

由此可见PN结正向导电时,其电阻是很小的。加反向电压时PN结变宽,反向电流很小;如果PN结加反向电压,如下图所示:

pn结工作原理

此时,由于外加电场的方向与内电场一致,增强了内电场,多数载流子扩散运动减弱,没有正向电流通过PN结,只有少数载流子的漂移运动形成了反向电流。由于少数载流子为数很少,故反向电流是很微弱的。

因此,PN结在反向电压下,其电阻是很大的。

由以上分析可以得知:

PN结通过正向电压时可以导电,常称为导通;而加反向电压时不导电,常称为截止。这说明:PN结具有单向导电性。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • PN结
    +关注

    关注

    8

    文章

    486

    浏览量

    48966
  • pn结原理
    +关注

    关注

    0

    文章

    4

    浏览量

    6986
收藏 人收藏

    相关推荐

    二极管与晶体管的比较分析

    型半导体和一个N型半导体组成,这两个区域的交界处形成了一个PN工作原理 当二极管的P端(阳极)接正电压,N端(阴极)接负电压时,二极管导通,电流可以流过。如果电压极性相反,二极管截止,电流几乎为零。这种特性使得二
    的头像 发表于 02-07 09:50 153次阅读

    整流二极管和稳压二极管的区别

    整流二极管和稳压二极管是电子电路中两种常见的半导体器件,它们虽基于PN的基本工作原理,但因设计目的和应用场景不同,具有显著差异。1.功能区别整流二极管整流二极管的主要作用是进行电流的单向导通,用于
    的头像 发表于 01-15 09:54 226次阅读
    整流二极管和稳压二极管的区别

    BJT在放大器中的应用

    (Emitter)、基极(Base)和集电极(Collector)三个主要部分组成。它基于PN工作原理,通过控制基极电流来调节集电极电流,实现信号的放大。 发射极-基极(Emit
    的头像 发表于 12-31 16:14 447次阅读

    晶体管基本原理与工作机制 如何选择适合的晶体管型号

    晶体管基本原理与工作机制 晶体管的发明标志着电子技术的重大突破,它使得电子设备小型化、集成化成为可能。晶体管的工作原理基于半导体材料的PN特性。 1. 半导体材料与
    的头像 发表于 12-03 09:40 973次阅读

    半导体PN的形成原理和主要特性

    半导体PN的形成原理及其主要特性是半导体物理学中的重要内容,对于理解半导体器件的工作原理和应用具有重要意义。以下是对半导体PN形成原理和
    的头像 发表于 09-24 18:01 2702次阅读

    型场效应管栅源极之间的pn

    型场效应管(JFET)栅源极之间的PN是其核心组成部分之一,对于理解JFET的工作原理和特性至关重要。以下是对该PN
    的头像 发表于 09-18 09:51 742次阅读

    掺杂对PN伏安特性的影响

    掺杂对PN伏安特性的影响是半导体物理学中的一个重要议题。PN作为半导体器件的基础结构,其性能在很大程度上取决于掺杂浓度、掺杂类型以及掺杂分布等因素。以下将详细探讨掺杂对
    的头像 发表于 07-25 14:27 2603次阅读

    什么是PN的反向击穿?PN的反向击穿有哪几种?

    PN的反向击穿是半导体物理学中的一个重要概念,它指的是在PN处于反向偏置状态时,当外加的反向电压增加到一定程度时,PN
    的头像 发表于 07-25 11:48 6217次阅读

    PN正向偏置和反向偏置的原理

    PN正向偏置和反向偏置是半导体器件(如二极管、晶体管等)中非常重要的两种工作状态,它们的工作原理基于PN
    的头像 发表于 07-25 11:28 7410次阅读

    半导体器件的关键参数解析:从基础到应用

    半导体器件是现代电子技术中不可或缺的重要元件,它们的工作原理和性能特性都与一些基本的物理公式和参数紧密相关。本文将详细阐述半导体器件的基本公式,包括半导体物理与器件的关键参数、公式以及PN
    的头像 发表于 06-18 09:56 2467次阅读
    半导体器件的关键参数解析:从基础到应用

    半导体器件基础公式全解析:为高性能器件设计铺路

    半导体器件是现代电子技术中不可或缺的重要元件,它们的工作原理和性能特性都与一些基本的物理公式和参数紧密相关。本文将详细阐述半导体器件的基本公式,包括半导体物理与器件的关键参数、公式以及PN
    的头像 发表于 05-30 09:39 1968次阅读
    半导体器件基础公式全解析:为高性能器件设计铺路

    型场效应管的工作原理和应用特点

    型场效应管(Junction Field Effect Transistor,简称JFET)是一种基于半导体PN特性的电子器件,它在现代电子技术中发挥着重要作用。JFET以其独特的结构和
    的头像 发表于 05-22 15:47 1451次阅读

    pn加正向电压时空间电荷会怎样

    。 在本文中,我将详细介绍PN正向电压下的空间电荷效应,并分析其对PN性能的影响。 首先,我们来看一下PN
    的头像 发表于 03-01 11:14 2919次阅读

    晶闸管有几个pn几个电极

    晶闸管是一种常用的电子器件,它是由多个PN组成的,主要包括两个PN和三个电极。下面我将详细介绍晶闸管的结构、原理和应用。 一、晶闸管的结构 晶闸管是一种由PNP型晶体管和NPN型晶
    的头像 发表于 02-27 14:59 2985次阅读

    PN 的认识

     单向导电性的,是二极管,不是PN!  真正令 PN 导不了电的,关非 过不去,而是  离不开及进不来, 交叉对流无障碍,背道而驰不允许,所以,当
    发表于 02-25 08:57
    ckplayer
    version:X3
    about