為什麼摻雜濃度較高,pn結就會越窄

時間 2021-08-11 17:10:44

1樓:雨說情感

在高摻雜濃度的情況下,因勢壘區寬度很小,反向電壓較大時,破壞了勢壘區內共價鍵結構,使價電子脫離共價鍵束縛,產生電子-空穴對,致使電流急劇增大,這種擊穿稱為齊納擊穿。如果摻雜濃度較低,勢壘區寬度較寬,不容易產生齊納擊穿。

齊納擊穿一般發生在摻雜濃度較高的pn結中。這是因為摻雜濃度較高的pn結,空間電荷區的電荷密度很大,寬度很窄,只要加很小的反向電壓就能夠建立起很強的電場,發生齊納擊穿。

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從pn結的形成原理可以看出,要想讓pn結導通形成電流,必須消除其空間電荷區的內部電場的阻力。很顯然,給它加一個反方向的更大的電場,即p區接外加電源的正極,n區結負極,就可以抵消其內部自建電場,使載流子可以繼續運動,從而形成線性的正向電流。

而外加反向電壓則相當於內建電場的阻力更大,pn結不能導通,僅有極微弱的反向電流(由少數載流子的漂移運動形成,因少子數量有限,電流飽和)。

當反向電壓增大至某一數值時,因少子的數量和能量都增大,會碰撞破壞內部的共價鍵,使原來被束縛的電子和空穴被釋放出來,不斷增大電流,最終pn結將被擊穿(變為導體)損壞,反向電流急劇增大。

2樓:匿名使用者

p型半導體中所謂的空穴,其實是電中性的;n型半導體中的自由電子是從施主雜質那裡跑出來的。p型和n型緊密結合在一起形成pn結時,每有一個自由電子進入p型區域和空穴結合,就多了一個真正的負離子(那個結合了自由電子的空穴)和一個真正的正離子(那個丟掉了電子的施主雜質)。

那麼,這兩個正負離子都存在於空間電荷區,所以這些東西都是成對出現的。因此,空間電荷區是電中性的。

由於成對出現的正負離子,並且正離子出現在空間電荷區的n型區域,負離子出現在空間電荷區的p型區域,因此兩種電荷的各自的總量相等,導致空間電荷區總的來說呈現電中性。如果參與結合的p型和n型半導體的摻雜濃度不同,那麼單位體積裡面能夠得到的離子數量不同,那麼就需要產生相同數量的正負離子所需要的體積就不同,在這裡就反映為空間電荷區向著各自半導體區域延伸的長度不同,導致p型和n型的空間電荷區長度不同。同理,也能解釋為什麼高摻雜的情況下pn結變窄。

3樓:哈哈我是賈馬爾

我也是從別人那裡看來的,還沒有求證過!

濃度過高時,自由電子與空穴直接結合,而導致形成空間電荷區的電子空穴數減少。

4樓:尤欣笑示熹

簡單的說:摻雜濃度過高,雜質原子過於靠近,從而相互結合,這就減少了參與到pn結形成的雜質原子數量,從而造成pn結變窄。

pn結中,如果p區和n區的摻雜濃度不同,為什麼摻雜濃度高的一側,空間電荷區較窄?

5樓:小溪

摻雜濃度高的一側多子(設為電子吧,空穴也一樣)多,接受同樣的對方空穴所消耗的區域(空間電荷區)小於對方所失去空穴的區域。

6樓:匿名使用者

其實這樣解釋可能會更好: 問題簡化為單位體積濃度的問題, 即一方單位體積多子版(空穴)濃度高, 另一方單位權體積多子(電子)濃度低 , 那麼濃度高的一方只需要比濃度低的一方小很多的體積就可以結合同樣數量的多子, 即濃度高的一方只消耗了更小的體積

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