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什么是n型和p型半导体什么是pn结和二极管有什么联系?

文章出处:颖展安徽体彩网   责任编辑:颖展电子   发布时间:2016-07-27 10:34:19    点击数:-   【

什么是n型和p型半导体?在纯净半导体硅中掺入五价元素磷,其外层的五个电子和硅原子的4个电子组成共价键时,半导体会有大量带负电荷的电子,这种电子偏多的半导体称为N型半导体。如果在纯净半导体硅中掺入三价元素硼后,半导体中的电子偏少,产生大量的空穴(可以看作正电荷),这种空穴偏多的半导体称为P型半导体。

如果设法是半导体的一部分是N型,另一部分是P型的,这样做构成了一个理想的突变结。在P区域中有大量的空穴,而在N区域中有大量的电子,形成了载流子的不均匀状态,因而N区浓度大的载流子电子就会向P区扩散,而P区浓度大的载流子空穴就会向N区扩散,形成扩散电流。扩散的结果是N区的电子减少,在N区的一边出现带正电子的原子,即正离子。同样P区由于空穴减少,使P区一边出现带负电的负离子。例子质量较大,不会移动,因此在P区和N区的交界处就形成了一个一边带正电荷、另一边带负电荷的空间电荷区,这就是PN结。

二极管PN结

   关于二极管pn结

二极管是一种常见的半导体元件。二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。当不存在外加电压时,由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。

二极管是一种具有两个电极的装置,只允许电流由单一方向流过,其电流只能由阳极流向负极。具有单向导电性,具有正负两个端子,许多的使用是应用其整流的功能。广泛应用于各类电子电路中。如电源系列、汽车电子、消费类电子等。这就是二极管整流电路的工作原理,对此颖展电子向大家进一步详细介绍其原理特征:


1.正向导通:当在PN结上加上正向电压后,P区连接电源正极,N区连接电源负极,PN结处于导通状态,通过测试,如果试灯上有电流流过,灯泡被点亮。


2.反向截止:当在PN结上加上反向电压后,P区连接电源负极,N区连接电源正极,PN结处于截止状态,如试灯上无电流流过,灯泡处于熄灭状态。


3.反向击穿:按机理分为齐纳击穿和雪崩击穿两种情况。在高掺杂浓度的情况下,因势垒区宽度很小,反向电压较大时,破坏了势垒区内共价键结构,使价电子脱离共价键束缚,产生电子-空穴对,致使电流急剧增大,这种击穿称为齐纳击穿。如果掺杂浓度较低,势垒区宽度较宽,不容易产生齐纳击穿。

当反向电压增加到较大数值时,外加电场使电子漂移速度加快,从而与共价键中的价电子相碰撞,把价电子撞出共价键,产生新的电子-空穴对。新产生的电子-空穴被电场加速后又撞出其它价电子,载流子雪崩式地增加,致使电流急剧增加,这种击穿称为雪崩击穿。


对于二极管pn结的问题想必大家已经明白,二极管其实就是一个PN结,在P区与N区的邻界面两侧存在空间电荷层,并形成自建电场,当无外加电压时,由于扩散电流与漂移电流相等而处于平衡状态;当外加正向电压时,外加电场与自建电场相互抵消,扩散电流增加引起了正向电流,使得电路处于导通状态;当外加反向电压时,外加电场与自建电场进一步加强,形成反向饱和电流,使得电路处于截止状态;当外加反向电压相当高时,产生大量电子空穴对,出现反向击穿现象。

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半导体二极管