2022-2023学年高二物理 少数载流子的注入和欧姆接触 竞赛课件(共13张PPT)

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2022-2023学年高二物理 少数载流子的注入和欧姆接触 竞赛课件(共13张PPT)

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(共13张PPT)
少数载流子的注入
和欧姆接触
少数载流子的注入
和欧姆接触
1· 少数载流子的注入
N型半导体的势垒和阻挡层都是对电子而言,由于空穴所带电荷与电子电荷符号相反,电子的阻挡层就是空穴的积累层。
空穴的浓度在表面最大
空穴电流的大小,首先决定于阻挡层中的空穴浓度。只要势垒足够高,靠近接触面的空穴浓度就可以很高。
空穴自表面向内部扩散。正偏时,势垒降低,
空穴扩散占优势,形成的电流与电子电流同向。
Ec(0)
Ev(0)
Ec
EF
Ev
N型反型层中的载流子浓度
如果在接触面附近,费米能级和价带顶的距离
则 p(0) 值应和 n0 值相近,n(0)也近似等于p0
qΔΦ
qΦns
(EF)m
0
无镜象力
有镜象力
xm
镜象势能
平衡时镜象力对势垒的影响
x
电势能在 xm 处出现极大值,这个极大值发生在作用于电子上的镜象力和电场力相平衡的地方,即
若 , 从上式得到
势垒顶向内移动,并且引起势垒的降低 q 。
势能的极大值小于qΦns。这说明,镜象力使
平衡时, q 很小,可忽略
外加电压非平衡时, 势垒极大值所对应的x值
当反向电压较高时,势垒的降低变得明显,镜象力的影响显得重要。
势垒的降低量
镜象力所引起的势垒降低量随反向电压的增加
而缓慢地增大
不考虑镜像力的影响时
考虑镜像力的影响时
JsD中的
变为
V , JsD
(2)隧道效应的影响
能量低于势垒顶的电子有一定概率穿过势垒,
穿透的概率与电子能量和势垒厚度有关
隧道效应的简化模型
对于一定能量的电子,存在一个临界势垒厚度xc,
若 xd>xc, 则电子完全不能穿过势垒;
若 xd金属一边的有效势垒高度为 -qV(x), 若xc<隧道效应引起的势垒降低为
反向电压较高时,势垒的降低才明显
镜像力和隧道效应对反向特性影响显著
引起势垒高度的降低,使反向电流增加
反向电压越大,势垒降低越显著,
反向电流越大
4.肖特基势垒二极管
肖特基势垒二极管的正向电流,主要是由半导体中的多数载流子进入金属形成的,此二极管将有较低的正向导通电压,一般为0·3V左右,且有更好的高频特性。
利用金属-半导体整流接触特性制成的二极管

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