半导体扩散电流的本质是什么

半导体扩散电流的本质是什么,第1张

半导体扩散电流的本质是载流子会从高浓度区向低浓度区扩散。根据查询相关资料显示半导体中载流子浓度分布不均匀时,载流子会从高浓度区向低浓度区扩散。扩散电流是PN结中由载流子扩散运动形成的电流。扩散运动则是载流子顺浓度梯度,由浓度高的区域向浓度低的区域运动的现象。在不受外加电压影响的PN结中,P区的多子空穴向N区扩散,N区的多子自由电子向P区扩散。当载流子通过两种半导体的交界面后,在交界面附近的区域里,P区扩散到N区的空穴与N区的自由电子复合,N区扩散到P区的自由电子与P区的空穴复合。电流方向指向空穴移动方向(或自由电子移动的反方向),扩散电流由P区指向N区。

首先得先了解pn结的形成。在N型半导体和P型半导体的结合面上,因浓度差所以多子的扩散运动;自由电子与空穴复合,此时由杂质离子形成空间电荷区(p区是负电荷,n区是正电荷),便有n指向p的内电场,阻止多子扩散,最后,多子的扩散和少子的漂移达到动态平衡。在P型半导体和N型半导体的结合面处,留下离子薄层,这个离子薄层形成的空间电荷区(耗尽层)称为PN结。当在pn结(二极管)两端加正向电压时,内电场减弱,多子扩散大于少子漂移,使得载流子越过耗尽层,进入对面,并与其相反电荷载流子复合,形成扩散区(p区、n区各有一个)。


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