模拟电子技术 PN结的形成与工作原理 个人笔记
在学，就是一点点笔记，有错误的话，望请大佬指正，非常感谢。
目录
- PN结的形成与工作原理
- 空间电荷区
- 漂移运动
- PN结的形成
- 物理过程
- PN结的基本性质
- PN结加正向电压导通：
- PN结加反向电压截止：
- PN结具有单向导电性
- PN结的反向击穿
- PN结的电容效应
PN结的形成与工作原理
在一块本征半导体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。
P区空穴浓度远高于N区。
N区自由电子浓度远高于P区。
空间电荷区
在空间电荷区，由于缺少多子所以也称耗尽层。
漂移运动
因内电场作用所产生的少子运动称为漂移运动。
PN结的形成
当参与扩散运动和漂移运动的载流子数目相同时，达到动态平衡，就形成了**PN结**。
物理过程
↓因浓度差
↓多子的扩散运动
↓由杂质离子形成空间电荷区
↓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。
PN结的基本性质
PN结加正向电压导通：
外加的正向电压与内电场方向相反，扩散运动加剧，耗尽层变窄，由于外电源的作用加剧了扩散电流，PN结处于导通状态。
PN结加反向电压截止：
外加的正向电压与内电场方向相同，漂移运动加强，耗尽层变宽，阻止扩散运动。由于电流很小，故可近似认为其截止
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。
PN结具有单向导电性
- 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。
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
注：电击穿–可逆
热击穿–不可逆
PN结的电容效应
- 势垒电容
PN结外加电压变化时，空间电荷区的宽度将发生变化，有电荷的积累和释放的过程与电容的充放电相同，其等效电容称为势垒电容CbC_{b}Cb。 - 扩散电容
PN结外加的正向电压变化时，在扩散路程中载流子的浓度及其梯度均有变化，也有电荷的积累和释放的过程，其等效电容称为扩散电容CdC_{d}Cd。 - 结电容
Cj=Cb+CdC_{j} = C_{b} + C_{d}Cj=Cb+Cd
注：结电容不是常量！若PN结外加电压频率高到一定程度，则失去单向导电性！
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