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。

在P区多数载流子是空穴,同时有少数载流子(就是电子)存在。N区情形相反。在外电场作用下,多子将向PN结移动,结果使空间电荷区变窄,内电场被削弱,有利于多子的扩散而不利于少子的漂移,扩散运动起主要作用。结果,P区的多子空穴将源源不断的流向N区,而N区的多子自由电子亦不断流向P区,这两股载流子的流动就形成了PN结的正向电流。多数载流子移动时扩散,少数载流子移动时漂移。半导体加上电场,作为载流子的正空穴和自由电子就会受到电场的作用力,于是空穴就会顺着电场的方向移动,自由电子则朝电场的反向移动,从而出现电流。此电流被称为漂移电流。半导体中载流子的多少常用浓度来衡量,而且载流子会从浓度高的部位向浓度低的部位扩散。正空穴会从浓度高的部位向浓度低的部位扩散,这就像水中滴人一滴墨水,然后墨水会在水中慢慢地扩散。半导体中的这种载流子的扩散移动被称为扩散电流。


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