半导体的单向导电性质是什么意思?

半导体的单向导电性质是什么意思?,第1张

单向导电性 PN结加正向电压时,可以有较大的正向扩散电流,即呈现低电阻,我们称PN结导通; PN结加反向电压时,只有很小的反向漂移电流,呈现高电阻,我们称PN结截止.这就是PN结的单向导电性.

1、平衡时,PN结的P型半导体和n型半导体之间会形成空间电荷区,这是由于p型半导体的空穴和n型半导体的电子会向对方内部扩散,扩散后留下带负电的电离受主杂质和带正电的电离受主杂质。二者之间会产生一个电场,这个电场会阻碍电子和空穴的扩散过程,但是这个电场又会使n区的空穴向p区漂移,p区的电子向n去漂移,也就是说会产生一个与扩散电流相反的漂移电流,当漂移电流和扩散电流相等时空间电荷区不在扩展,此时PN结就处于平衡态,而空间电荷区会形成一个由n区指向p区的内建电场

2、非平衡态时,也就是PN结外加电压时,外加电压所导致的电场方向与内建电场方向相同时,空间电荷区扩展,PN结电流只有很小的少子漂移电流,此时PN结为关断状态。当外加电场与内建电场方向相反时,空间电荷区变窄,n区电子和p区空穴可以扩散进入另一个区,此时PN结有很大的扩散电流,此时PN结正向导通。由于内建电场为n区指向p区,所以外加p区指向n区也就会p区加高电位时PN结导通。而正向的扩散电流远大于反向漂移电流的原因则是因为正向的扩散电流是多子电流,即参与导电的载流子多,而反向的漂移电流则是少子电流,其参与导电的载流子浓度要比多子少很多个量级。


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