西电半导体物理课件—第6章 PN结.pdf

第六章 pn 结 主 讲：施 建 章 E-Mail: jzhshi@mail.xidian.edu.cn 西安电子科技大学技术物理学院 二零零七年九月 主 要 内 容 一、pn 结的一些基本概念 二、pn 结的空间电荷区和能带图 三、pn 结的接触电势差 四、pn 结的电流电压特性 五、pn 结的电容效应 六、pn 结的击穿效应 七、pn 结的隧道效应 pn 结的一些基本概念 pn 结 ~由p 型材料和n型材料相接触而形成的分界层，实际 由掺杂的办法来得到。 同质结 ~ 同类材料而导电类型相反的pn 结。 异质结 ~两种不同类半导体材料所形成的pn 结。 1. 表示异质结时，除需要标明两种材料的导电类型外，通常还把 禁带宽度较小的半导体材料写在前面。如：p-n Ge-Si; n-n Ge-Si; n-p Ge-GaAs等 2. 异质结需要关注两种不同半导体材料性能参数的匹配等问题。 pn 结的一些基本概念 突变结 p 区和n 区杂质浓度都均匀分布，而结界面两侧杂质类型及 浓度突然变化。一般通过合金法或离子注入法得到。 x x N x N,< ( j ) A ⎫⎪ ⎬ x x N x N,> ( j ) D ⎭⎪ pn 结的一些基本概念 缓变结 从一个区域到另一个区 域，杂质浓度逐渐变化。一 般通过扩散法形成。 在扩散结中，如杂质分 布可用该处的切线近似表 示，则称为线性缓变结；通 常低表面浓度的深扩散结是 线性缓变结；而高表面浓度 的浅扩散结（如p+-n结）则 可认为是突变结。 x x <N Nj > A , D ⎫⎪ ⎬ x x >N Nj > D , A ⎭⎪ pn 结的空间电荷区 p 型半导体与n型半导体接触面，漂移运动与扩散运动达到平 衡，形成稳定的空间电荷区，宽度保持不变。称为热平衡态 下的pn 结。 pn 结的空间电荷区 p 型半导体与n型半导体接触面，漂移运动与扩散运动达到平衡，形成稳 定的空间电荷区，宽度保持不变。称为热平