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(共12张PPT)
PN结的形成及特性
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PN结的形成及特性
PN结的形成
PN结的单向导电性
PN结的反向击穿
PN结的电容效应
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在一块本征半导体在两侧通过扩散不同的杂质,分别形成N型半导体和P型半导体。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:
因浓度差
空间电荷区形成内电场

内电场促使少子漂移

内电场阻止多子扩散
最后,多子的扩散和少子的漂移达到动态平衡。
对于P型半导体和N型半导体结合面，离子薄层形成的空间电荷区称为PN结。
在空间电荷区，由于缺少多子，所以也称耗尽层。
多子的扩散运动
由杂质离子形成空间电荷区

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PN结的单向导电性
当外加电压使PN结中P区的电位高于N区的电位，称为加正向电压，简称正偏；反之称为加反向电压，简称反偏。
(1) PN结加正向电压时
PN结加正向电压时的导电情况
低电阻
大的正向扩散电流
PN结的伏安特性
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PN结的伏安特性
PN结的单向导电性
当外加电压使PN结中P区的电位高于N区的电位，称为加正向电压，简称正偏；反之称为加反向电压，简称反偏。
(2) PN结加反向电压时
PN结加反向电压时的导电情况
高电阻
很小的反向漂移电流
在一定的温度条件下，由本征激发决定的少子浓度是一定的，故少子形成的漂移电流是恒定的，基本上与所加反向电压的大小无关，这个电流也称为反向饱和电流。
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PN结加正向电压时，呈现低电阻，具有较大的正向扩散电流；
PN结加反向电压时，呈现高电阻，具有很小的反向漂移电流。
由此可以得出结论：PN结具有单向导电性。
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PN结的单向导电性
(3) PN结V- I 特性表达式
其中
PN结的伏安特性
IS ——反向饱和电流
VT ——温度的电压当量
且在常温下（T=300K）
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PN结的反向击穿
当PN结的反向电压增加到一定数值时，反向电流突然快速增加，此现象称为PN结的反向击穿。
热击穿——不可逆
雪崩击穿
齐纳击穿
——可逆
电击穿
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PN结的电容效应
(1) 势垒电容CB
势垒电容示意图
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PN结的电容效应
(2) 扩散电容CD
扩散电容示意图
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稳压二极管
1. 符号及稳压特性
(a)符号
(b) 伏安特性
利用二极管反向击穿特性实现稳压。稳压二极管稳压时工作在反向电击穿状态。
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(1) 稳定电压VZ
(2) 动态电阻rZ
在规定的稳压管反向工作电流IZ下，所对应的反向工作电压。
rZ = VZ / IZ
(3)最大耗散功率 PZM
(4)最大稳定工作电流 IZmax 和最小稳定工作电流 IZmin
(5)稳定电压温度系数—— VZ
2. 稳压二极管主要参数
稳压二极管

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