2022-2023学年高二物理竞赛课件:半导体的体内平衡浓度(共14张PPT)

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2022-2023学年高二物理竞赛课件:半导体的体内平衡浓度(共14张PPT)

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半导体的体内平衡浓度
0
将这种多子浓度高于体内平衡浓度的表面层叫多子堆积层,称此时的表面空间电荷层处于多子堆积状态。
多子空穴
空间电荷
特征:
1)能带向上弯曲并接近EF;
2)多子(空 穴)在半导 体表面积累,越接近半导体表面多子浓度越高。
x
Qs
Qm
EFm
Ec
Ei
Ev
Ev1
Ec1
EFs
无空间电荷
(2) VG=0,VS=0,平带
半导体表面电荷堆积为0,
称这种状态为平带状态。
特征:半导体表面能带平直。
(3) VG>0,金属接+,半导体接负
Ec
Ev
EF
Ei
qVs
qVB
VB是体内势 :
多子耗尽
ps<(po)p,空间电荷区的负电荷绝大部分为过剩的电离的受主
I
M
+
+
+
+
+
+
S
--
---

电离的受主
这种状态称为多子的耗尽状态,空间电荷区为耗尽层。
空间电荷
特征:
1)表面能带向下弯曲;
2)表面上的多子浓度比体内少得多,
基本上耗尽,表面带负电。
Qm
Qs
x
(4)VG>>0 反型层
界面
Ec
Ei
EF
Ev
qVs
x
qV
qVB
Eg
半导体
绝缘体
表面空间电荷区内能带的弯曲
P
电子
称这个状态为反型状态
电子
电离受主
空间电荷
反型少子堆积
弱反型:ps强反型:ns>(po)p
特征:
1)Ei与EF在表面处相交(此处为本征型);
2)表面区的少子数>多子数——表面反型;
3)反型层和半导体内部之间还夹着一层耗尽层。
表面反型条件
出现强反型的临界条件,ns=(po)p

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