adlsong:
采用不同的摻雜工藝,通過擴散作用,可以得到P型或N型半導體.襯底通常是塊半導體硅或鍺基片.摻3價元素形成P,會在半導體內部形成帶正電的空穴;摻5價元素形成N.會在半導體內部形成帶負電的自由電子P和N的交界面就形成空間電荷區稱PN結,PN結具有單向導電性。在P型半導體中有許多帶正電荷的空穴和帶負電荷的電離雜質。在電場的作用下,空穴是可以移動的,而電離雜質(離子)是固定不動的。N型半導體中有許多可動的負電子和固定的正離子。當P型和N型半導體接觸時,在界面附近空穴從P型半導體向N型半導體擴散,電子從N型半導體向P型半導體擴散??昭ê碗娮酉嘤龆鴱秃?,載流子消失。因此在界面附近的結區中有一段距離缺少載流子,卻有分布在空間的帶電的固定離子,稱為空間電荷區。P型半導體一邊的空間電荷是負離子,N型半導體一邊的空間電荷是正離子。正負離子在界面附近產生電場,這電場阻止載流子進一步擴散,達到平衡。在PN結上外加一電壓,如果P型一邊接正極,N型一邊接負極,電流便從P型一邊流向N型一邊,空穴和電子都向界面運動,使空間電荷區變窄,電流可以順利通過。如果N型一邊接外加電壓的正極,P型一邊接負極,則空穴和電子都向遠離界面的方向運動,使空間電荷區變寬,電流不能流過。這就是PN結的單向導電性.PN結加反向電壓時,空間電荷區變寬,區中電場增強。反向電壓增大到一定程度時,反向電流將突然增大。如果外電路不能限制電流,則電流會大到將PN結燒毀。反向電流突然增大時的電壓稱擊穿電壓?;镜膿舸C構有兩種,即隧道擊穿(也叫齊納擊穿)和雪崩擊穿,前者擊穿電壓小于6V,有負的溫度系數,后者擊穿電壓大于6V,有正的溫度系數。PN結加反向電壓時,空間電荷區中的正負電荷構成一個電容性的器件。它的電容量隨外加電壓改變。根據PN結的材料、摻雜分布、幾何結構和偏置條件的不同,利用其基本特性可以制造多種功能的晶體二極管。PN結的平衡態,是指PN結內的溫度均勻、穩定,沒有外加電場、外加磁場、光照和輻射等外界因素的作用,宏觀上達到穩定的平衡狀態。 制造PN結的方法有合金法、擴散法、離子注入法和外延生長法等。