学习笔记（5）：《微电⼦器件》陈星弼（第四版）第2章PN 结
学习笔记（5）：《微电⼦器件》陈星弼（第四版）第2章 PN 结
2.2 PN 结的直流电压⽅程⼀般来说，对PN结外加正向电压为：P区接正，N区接负。 在外加正电压和外加反向电压时，PN结的伏安特性不同， PN 结在正向电压下电流很⼤ ，在反向电压下电流很⼩，且不符合欧姆定律，接下来讨论产⽣这些现象的原因。 2.2.1 外加电压时载流⼦的运动情况
1.外加正向电压时载流⼦的运动情况
外加正向电压 后， 与 减⼩， 结的势垒⾼度由降为 。 手推车 艾青
V x d ∣E ∣max PN qV bi q (V −bi V )
因为
，所以在浓度不变的情况下斜率是不会发⽣变化的，所以变化如图所⽰：
势垒⾼度降低后不能再阻⽌区电⼦向区的扩散 及区空⽳向区的扩散，于是形成正向电流 。由于正向电流的电荷来源是多⼦，所以 正向电流很⼤。正向电流组成：
N型区：外加正向电压使势垒⾼度⽐平衡时低，所以势垒区附近的扩散电流⼤于反向漂移电流。P区空⽳通过扩散进⼊N区，形成注⼊到N区的少⼦电流。空⽳边扩散边与电⼦复合，电⼦由电极（外给）补充，最终N区的空⽳流转换成电⼦的漂移流。N区扩散电流密度 P型区：同理。P区扩散电流密度 势垒
区：部分电⼦空⽳在势垒区发⽣复合，不流⼊中性区，形成势垒复合电流 。
x =d ∣E ∣qN 0εs max N P P N J dp J dn
J r蔗糖脂肪酸酯
2.外加反向电压时载流⼦的运动情况
外加反向电压 后， 与 增⼤， 结的势垒⾼度由升为
。
多⼦⾯临的势垒提⾼了，更不能扩散到对⽅区域中去了，但少⼦⾯临的势阱也更深了，所以更容易被反向电场拉⼊对⽅区域，从⽽形成反向
电流。 由于反向电流的电荷来源是少⼦，所以反向电流很⼩。
正向电流组成：
V x d ∣E ∣max PN qV bi q (V −bi V )(V <0)
N型区：势垒区边上N区的少⼦电⼦，被势垒区中的强⼤电场拉向P区。所减少的电⼦将由N区内部的空⽳扩散过来补充形成扩散电流 ，这些空⽳是在N区内热激发产⽣的。空⽳向势垒区移动，为了维持电流的连续性，电⼦向电极⽅向移动。N区的空⽳扩散电流密度 P型区：势垒区边上P区的少⼦电⼦，被势垒区中的强⼤电场拉向N区。所减少的电⼦将由P去内部的电⼦扩散过来补充形成扩散电流 ，这些电⼦是在P区内热激发产⽣的。电⼦向势垒区移动，为了维持电流的连续性，空⽳向电极⽅向移动。P区的电⼦扩散电流密度
势垒区：在势垒区中，由复合中⼼热激发产⽣电⼦空⽳对，电⼦被拉向N区，空⽳被拉向P区，形成势垒区产⽣电流 注：产⽣电流和可以合称为。
个⼈总结：
1. 正向电流是由多⼦扩散构成；从微电⼦器件⾓度研究，反向电流是由少⼦扩散构成。（模电⾥ 定义少⼦漂移，多⼦扩散）
2. 中性区中载流⼦浓度⾼，可以认为电阻很⼩，电势加在了势垒区两侧。势垒区中没有载流⼦，电阻可以认为很⼤。（助于理解）
3. 明确N区和和P区的电流组成，在每个区内产⽣的电流，其根本是哪种载流⼦产⽣的。 ⽐如说：正向电压下，N区内电流，是P区空⽳
郑盈盈进⼊后复合产⽣的，所以P区内的电流的根源是空⽳的注⼊，⼜因为空⽳是扩散进⼊的，所以符号是。反向电压下，N区内电流，是N区势垒边界处空⽳被强电场拉⼊P区，浓度⼏乎为零，产⽣浓度梯度，然后N区内部空⽳扩散过来补充，这些空⽳由热激发产⽣，形成扩散电流。
2012金瓶梅>分级授权2.2.1 势垒区两旁载流⼦浓度的玻尔兹曼分布
以空⽳浓度为例:J dp J dp
J dn J dn
J g
J g J r J gr J dp J dp
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