一、 PN 结（ PN junction ）

扩散 - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + 1. 1 半导体二极管一、PN结（PN junction） N P 结构示意图如图所示，孔穴自由电子由于 P区和 N区载流子存在浓度差 N区的自由电子向P区扩散，在交界面附近的N区留下正离子， P区的空穴向N区扩散，在交界面附近的P区留下负离子上一页返回下一页

- - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + 空间电荷区 N P 交界面两侧形成了一个空间电荷区，即PN结正负空间电荷在交界面两侧形成一个内电场，内电场阻碍多数载流子的扩散运动但推动少数载流子做漂移运动最终扩散运动和漂移运动达到动态平衡，PN结稳定扩散diffusion 漂移drift 内电场 UD 上一页返回下一页

二、PN结的单向导电性 • 加正向电压（简称正偏）forward bias PN结处于正向导通(on)状态，正向等效电阻较小。 2. 加反向电压反向电流非常小，PN结处于截止(cut-off)状态。动画演示上一页返回下一页

cathode 阴极阳极 anode 二极管符号三、二极管的伏安特性阳极从P区引出，阴极从N区引出对应P区对应N区上一页返回下一页

I I/mA 30 + U - 20 10 20 10 O 0.5 1.0 1.5 U/V 2 4 -I/μА 二极管的伏安特性反向饱和电流正向特性死区电压 Is UBR 反向特性反向击穿电压上一页返回下一页

ui VD 0 + ωt Um + io ui R uo - uD - - + uo 0 ωt uD 0 ωt Ui =Umsin ωt 画出uo和uD的波形二极管的应用 - 整流 io Um ui＞0时二极管导通 uo =ui uD=0 ui＜0时二极管截止 uD=ui uo =0 -Um 上一页返回下一页

D B G S SiO2 S D G N+ N+ 铝 1. 2 N沟道增强型MOS场效应管 1. 结构 P衬底杂质浓度较低引出电极用B表示 N+两个区杂质浓度很高分别引出源极和漏极 P型衬底栅极与其它电极是绝缘的通常衬底与源极在管子内部连接 B N沟道增强型MOS场效应管的结构示意图上一页返回下一页

VGG S D G N+ N+ P型衬底 B UGS > UT时形成导电沟道 2. 工作原理导电沟道的形成假设UDS = 0 ，同时UGS> 0 靠近二氧化硅的一侧产生耗尽层 N型沟道当UGS 增大到一定值UT时，形成一个N型导电沟道又称之为反型层 UT ：开启电压导电沟道随UGS 增大而增宽上一页返回下一页

VDD VGG D G S N+ N+ N型沟道 P型衬底 B UDS对导电沟道的影响 UDS对导电沟道的影响 ID 图中满足且UDS <UGS - UT 即UGD = UGS - UDS> UT 产生电流ID且随UDS变化从而使导电沟道发生变化 UDS增大到UDS =UGS - UT时沟道被预夹断，ID饱和动画演示上一页返回下一页

一、 PN 结（ PN junction ）