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pn结原理? pn结漂移原理?

2024-03-14 15:00:11资讯中心1

一、pn结原理?

PN结是半导体器件的基本结构,由p型半导体和n型半导体组成的结构。它的基本工作原理是光、电、热等能量激发下,p型和n型半导体边界处会形成一个电子井,从而形成电子-空穴对,即正负离子对,同时形成电场。以下是PN结的基本原理:在PN结中,p型半导体和n型半导体的掺杂浓度不同,两者之间形成了浓度差。当p型区域中的多数载流子(空穴)和n型区域中的多数载流子(电子)通过扩散达到界面处时,发生了电子与空穴复合的现象,从而在PN结区域内形成了一个空穴密度和电子密度都比较低的区域,也就是所谓的本征区。由于p型半导体和n型半导体的砷、硼等杂质大致相等,所以会在PN结的空间区域中形成一个薄的耗尽层。

在杂质浓度逐渐递增的区域,电子和空穴的扩散将逐渐达到平衡,形成一个电子井。当两者达到平衡状态时,空穴和电子被彼此的电场吸引,电子从n型区移动到p型区,同时空穴从p型区移动到n型区。这就产生了n型半导体向p型半导体的扩散电流,反之亦然,形成了一个电场。这个电场的方向是从p型半导体的正面向n型半导体的负面,称为内建电场。这个内建电场是PN结的本质,可以控制电子和空穴的流动方向,实现半导体器件的正常工作。

当外加电源与PN结连接时,在PN结的两端会产生外加电场,这个外加电场的方向与内建电场的方向相反,电子和空穴被挤出内建电场所形成的电阻降,继而发生电流流动。因此,当外部电源的方向与内建电场方向相同时,电流容易通过PN结,形成正向电流;当外部电源的方向与内建电场方向相反时,需要突破内建电场的作用,才能形成反向电流,即其电阻很大,称之为反向电阻。根据这个原理,可以实现各种半导体器件的制作,如二极管、场效应晶体管、MOSFET、BJT等。

二、pn结漂移原理?

PN结(又称为p-n结)是半导体器件的基础单元,广泛应用于二极管、晶体管等电子器件中。漂移原理是指在p-n结中,由于载流子的扩散与漂移现象,导致电子和空穴的浓度发生变化。以下是漂移原理的详细解释:

1. 扩散:当P型半导体(其中含有过剩的空穴)与N型半导体(其中含有过剩的电子)接触时,由于电子与空穴的浓度差,电子与空穴会从高浓度区域向低浓度区域扩散。在扩散过程中,电子会向N区扩散,空穴会向P区扩散。

2. 漂移:当扩散作用持续进行时,电子与空穴在p-n结的边界处重新结合。由于p-n结的内建电场作用,空穴会被电场排斥,无法穿越p-n结;而电子在电场的作用下,会穿越p-n结进入N型区域。这种电子穿越p-n结的过程被称为漂移。

3. 漂移电流:电子穿越p-n结进入N型区域后,形成了从N型区域向P型区域的漂移电流。漂移电流的大小取决于p-n结的内建电场强度和电子、空穴的扩散速率。

4. 漂移平衡:随着电子和空穴在p-n结中的扩散与漂移,电子与空穴的浓度逐渐趋于平衡。当达到漂移平衡时,漂移电流趋于稳定,此时的漂移电流被称为平衡漂移电流。

在实际应用中,p-n结的漂移原理在诸如二极管、晶体管等电子器件中发挥重要作用。通过控制p-n结的漂移电流,可以实现对电子器件的开关控制和工作状态调节。

三、pn制冷片原理?

制冷片工作原理—吸收式制冷机的组成

吸收式制冷机的主要设备有:发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、节流机构、溶液热交换器和溶液泵等。在发生器中,浓度较低的溴化锂溶液被加热,使溶液中的水蒸发出来,溶液则被浓缩。浓溶液送往吸收器,水蒸气则进入冷凝器凝结成冷剂水。冷剂水经节流机构降压后进入蒸发器蒸发吸热制取冷量,然后被吸收器中的溶液所吸收。

四、PN结扩散的原理?

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。

五、碳基pn结原理?

碳基PN结原理是由一个N型掺杂区和一个P型掺杂区紧密接触所构成的,其接触界面称为冶金结界面。

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,我们称两种半导体的交界面附近的区域为PN结。

在P型半导体和N型半导体结合后,由于N型区内自由电子为多子空穴几乎为零称为少子,而P型区内空穴为多子自由电子为少子,在它们的交界处就出现了电子和空穴的浓度差。

由于自由电子和空穴浓度差的原因,有一些电子从N型区向P型区扩散,也有一些空穴要从P型区向N型区扩散。

它们扩散的结果就使P区一边失去空穴,留下了带负电的杂质离子,N区一边失去电子,留下了带正电的杂质离子。

开路中半导体中的离子不能任意移动,因此不参与导电。这些不能移动的带电粒子在P和N区交界面附近,形成了一个空间电荷区,空间电荷区的薄厚和掺杂物浓度有关。

在空间电荷区形成后,由于正负电荷之间的相互作用,在空间电荷区形成了内电场,其方向是从带正电的N区指向带负电的P区。显然,这个电场的方向与载流子扩散运动的方向相反,阻止扩散。

另一方面,这个电场将使N区的少数载流子空穴向P区漂移,使P区的少数载流子电子向N区漂移,漂移运动的方向正好与扩散运动的方向相反。

从N区漂移到P区的空穴补充了原来交界面上P区所失去的空穴,从P区漂移到N区的电子补充了原来交界面上N区所失去的电子,这就使空间电荷减少,内电场减弱。因此,漂移运动的结果是使空间电荷区变窄,扩散运动加强。

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。

六、pn结隔离的原理?

PN结隔离(isolation with p-n junction)是指把需要相互绝缘的各部分,用加有反向偏压的PN结来实现隔离。当对一个PN结施加反向偏压时,它有很高的反向电阻。即一个反向偏压下工作的PN结,可以近似地看作是绝缘体。PN结隔离是一种常用的隔离方法。此法工艺简单,可以在外延过程中直接完成,导热性好。

两个晶体管分别做在两个隔离区内,它们的集电区为n型外延层,两个晶体管的集电区隔离着两个背靠背的pn结。只需p型衬底的电位比晶体管的集电区的电位低,两个晶体管就反向偏置的pn结的直流高阻隔开,进行隔离。

七、芯片是pn结原理吗?

PN结是半导体器件的基础,故芯片是pn结原理。

八、pn结开路电压测量原理?

pn的测量原理:

pn的测量原理由半导体理论可知,在正向恒流供电条件下,pn的测量的正向压降与绝对温度T有线性关系,即正向压降几乎随温度升高而线性下降,这就是PN结测温的理论依据。

pn的测量所以做温度传感器时,要注意施加正向恒流,例如10uA,这样才会比较准确,如果只加正向电压,那么准确性就下降了。

pn的测量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。pn的测量具有单向导电性,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的测量是由一个N型掺杂区和一个P型掺杂区紧密接触所构成的,其接触界面称为冶金结界面。

pn的测量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,我们称两种半导体的交界面附近的区域为PN结。

pn的测量在P型半导体和N型半导体结合后,由于N型区内自由电子为多子空穴几乎为零称为少子,而P型区内空穴为多子自由电子为少子,在它们的交界处就出现了电子和空穴的浓度差。pn的测量由于自由电子和空穴浓度差的原因,有一些电子从N型区向P型区扩散,也有一些空穴要从P型区向N型区扩散。

pn的测量在空间电荷区形成后,由于正负电荷之间的相互作用,在空间电荷区形成了内电场,其方向是从带正电的N区指向带负电的P区。pn的测量显然,这个电场的方向与载流子扩散运动的方向相反,阻止扩散。

九、pn结正向特性研究原理?

PN结作为最基本的核心半导体器件,得到了广泛的应用,构成了整个半导体产业

的基础。在常见的电路中,可作为整流管、稳压管;在传感器方面,能够作为温度传

感器、光敏二极管等等。因此,研究和掌握PN结的特性具有非常重要的意义。

单向导电性是PN结最基本的特性。本实验经过测量正向电流和正向压降的关系,研究PN结的正向特性:由可调微电流源输出一个稳定的正向电流,测量不同温度下的PN结正向电压值,以此来分析PN结正向压降的温度特性。经过这个实验能够测量出波

尔兹曼常数,估算半导体材料的禁带宽度,以及估算一般难以直接测量的极微小的PN结反向饱和电流;学习到很多半导体物理的知识,掌握PN结温度传感器的原理。

十、pn结反向截止的原理?

PN结是由一个N型掺杂区和一个P型掺杂区紧密接触所构成。在P型半导体和N型半导体结合后,由于N型区内自由电子为多子空穴几乎为零称为少子,而P型区内空穴为多子自由电子为少子,在它们的交界处就出现了电子和空穴的浓度差。由于自由电子和空穴浓度差的原因,有一些电子从N型区向P型区扩散,也有一些空穴要从P型区向N型区扩散。它们扩散的结果就使P区一边失去空穴,留下了带负电的杂质离子,N区一边失去电子,留下了带正电的杂质离子。开路中半导体中的离子不能任意移动,因此不参与导电。

当对pn结外加反向电压时,就相当于内建电场的阻力更大,PN结不能导通,仅有极微弱的反向电流(由少数载流子的漂移运动形成,因少子数量有限,电流饱和),pn结处于截止状态,

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