2018-03-23 13:51:21

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空间电荷也称耗尽层.在PN结中,由于自由电子的扩散运动和内电场导致的漂移运动,使PN结中间的部位(P区和N区交界面)产生一个很薄的电荷区,它就是空间电荷区.

基本信息

  • 中文名

    空间电荷区

  • 原    因

    自由电子的扩散运动和内电场

  • 性    质

    很薄的电荷区

  • 别    称

    耗尽层

折叠 编辑本段 基本简介

空间电荷区也称耗尽层.在PN结中,由于自由电子的扩散运动和内电场导致的漂移运动,使PN结中间的部位(P区和N区交界面)产生一个很薄的电荷区,它就是空间电荷区.

折叠 编辑本段 基本概念

空间电荷区也称耗尽层,在PN结中,由于自由电子的扩散运动和内电场导致的漂移运动,使PN结中间的部位(P区和N区交界面)产生一个很薄的电荷区,它就是空间电荷区。

折叠 编辑本段 基本特性

(1)当P型半导体和N型半导体结合在一起时,由于交界面处存在 载流子浓度的差异 ,这样电子和空穴都要 从浓度高的地方向浓度低的地方扩散 。但是,电子和空穴都是带电的,它们扩散的结果就使P区和N区中原来的电中性条件破坏了。P区一侧因失去空穴而留下不能移动的负离子,N区一侧因失去电子而留下不能移动的正离子。这些不能移动的带电粒子通常称为空间电荷 ,它们集中在P区和N区交界面附近,形成了一个很薄的空间电荷区,这就是我们所说的PN结

(2)在这个区域内,多数载流子已扩散到对方并复合掉了,或者说消耗殆尽了,因此,空间电荷区又称为 耗尽层 。

(3)P区一侧呈现负电荷,N区一侧呈现正电荷,因此空间电荷区出现了方向由N区指向P区的电场,由于这个电场是载流子扩散运动形成的,而不是外加电压形成的,故称为 内电场 。

(4)内电场是由多子的扩散运动引起的,伴随着它的建立将带来两种影响:一是 内电场将阻碍多子的扩散 ,二是P区和N区的少子一旦靠近PN结,便在内电场的作用下漂移到对方, 使空间电荷区变窄 。

(5)因此, 扩散运动使空间电荷区加宽,内电场增强,有利于少子的漂移而不利于多子的扩散;而漂移运动使空间电荷区变窄,内电场减弱,有利于多子的扩散而不利于少子的漂移。

当扩散运动和漂移运动达到动态平衡时,交界面形成稳定的空间电荷区,即 PN结处于动态平衡

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