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半导体中的漂移电流主要与什么有关

发布时间: 2021-01-08 20:26:09

⑴ 漂移电流是什么电流他由什么载流子形成其大小与什么有关

漂移电流是复在pn结中,由于p区空制穴较多,n'区电子较多,所以电子由n区扩散到p区.p区空穴可以由p区扩散到n区.这样就会形成一个空间电荷区,空间电荷区中p空穴漂移到n区留下带负电的原子核,同理n区有带正电的原子核.两者会形成一个自建电场,在这个自建电场下,空穴电子又会向相反方向做漂移运动.这个漂移运动产生的电流叫漂移电流.
是由这两种载流子形成的.大小与掺杂浓度,外加电势大小和方向,以及温度有关系.

⑵ 漂移电流是什么电流他由什么载流子形成其大小与什么有关

半导体PN结的空间电荷区上形成了一个有N指向P区的内电场内,在该内电场的作用下,电子由容P去被送回N区,形成了和扩散电流相反的电子运动,该运动形成的电流就称为漂移电流。
漂移电流的大小和内电场大小有关,内电场越大、漂移电流越大。

⑶ 模拟电子技术基础中漂移电流的形成与什么因素有关

模拟电子抄技术中漂移电流的袭形成与少数载流子有关。漂移电流就是反向漏电流。很多情况下,少数载流子、漂移电流及反向漏电流都可以忽略不计。所以传统的模拟电子技术基础教科书片面强调少数载流子及漂移电流,忽略至关重要的PN结自由电子扩散势,是严重错误的,恰好是结果是拣了芝麻丢了西瓜,把模电书写的迷迷瞪瞪,糊弄了读者。很多大学模拟电子技术课程考试及格率只有20%~30%,与此有直接关系。

现在,已经有越来越多的作者发现了这个大错误,新模拟电子技术教科书开始用扩散势与内电场内建电势相平衡来解释PN结内电场的形成。典型的就是元增民写作的《模拟电子技术》中国电力出版社、《模拟电子技术》修订版,清华大学出版社,以及《模拟电子技术简明教程》清华大学出版社2014,已经为国内十几个大学模电教学选用,还为银孚、磁针等注册电气工程师执业资格考试模数电培训采用,获得很好效果。大学生课程考试彻底扭转了了考试及格率低下的窘局,及格率达到95%以上,注电基础考试通过率是全国平均值的3倍以上,学生(学员)欢天喜地。

⑷ 在PN结原理讲解中,漂移电流和扩散电流平衡,怎么理解呀

1、漂移电流的理解:

在一个PN结二极管中,电子和空穴分别是P区和N区的少数载流子。由于载流子的扩散形成的从P到N区的扩散电流,恰好能与等量相反的漂移电流平衡。 在一个偏置的PN结中,漂移电流与偏置无关,这是因为少数载流子的数量与偏置电压无关。但由于少数载流子可以通过升温产生,漂移电流是和温度有关的。

2、扩散电流平衡的理解:

pn结中多子从浓度大向浓度小的区域扩散,称扩散运动,扩散运动产生扩散电流。与之相对的有漂移运动,少子向对方漂移,称漂移运动 漂移运动产生漂移电流。

从N区漂移到P区的空穴补充了原来交界面上P区所失去的空穴,从P区漂移到N区的电子补充了原来交界面上N区所失去的电子,这就使空间电荷减少,内电场减弱。因此,漂移运动的结果是使空间电荷区变窄,扩散运动加强。最后,多子的扩散和少子的漂移达到动态平衡。

(4)半导体中的漂移电流主要与什么有关扩展阅读:

PN结特性概述

从PN结的形成原理可以看出,要想让PN结导通形成电流,必须消除其空间电荷区的内部电场的阻力。很显然,给它加一个反方向的更大的电场,即P区接外加电源的正极,N区结负极,就可以抵消其内部自建电场,使载流子可以继续运动,从而形成线性的正向电流。

而外加反向电压则相当于内建电场的阻力更大,PN结不能导通,仅有极微弱的反向电流(由少数载流子的漂移运动形成,因少子数量有限,电流饱和)。

当反向电压增大至某一数值时,因少子的数量和能量都增大,会碰撞破坏内部的共价键,使原来被束缚的电子和空穴被释放出来,不断增大电流,最终PN结将被击穿(变为导体)损坏,反向电流急剧增大。

这就是PN结的特性(单向导通、反向饱和漏电或击穿导体),也是晶体管和集成电路最基础、最重要的物理原理,所有以晶体管为基础的复杂电路的分析都离不开它。

比如二极管就是基于PN结的单向导通原理工作的;而一个PNP结构则可以形成一个三极管,里面包含了两个PN结。二极管和三极管都是电子电路里面最基本的元件。

⑸ 二极管中电子、空穴的扩散与漂移有什么区别

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。

⑹ 漂移电流是什么电流他由什么载流子形成其大小与什么有关

有半导体PN结内电场作用下载流子运动形成的电流称为“漂移”电流。其大小与“结”内电场大小、可供漂移的载流子浓度有关,该内电场越大、可供漂移的载流子浓度越高,其所形成的漂移电流越大。

⑺ 半导体cd大小与电流的关系

.1 半导体物理基础
本章从半导体器件的工作机理出发,简单介绍半导体物理基础知识,包括本征半导体,杂质半导体,PN结;分别讨论晶体二极管的特性和典型应用电路,双极型晶体管和场效应管的结构,工作机理,特性和应用电路,重点是掌握器件的特性.
媒质
导体:对电信号有良好的导通性,如绝大多数金属,电解液,以及电离气体.
绝缘体:对电信号起阻断作用,如玻璃和橡胶,其电阻率介于108 ~ 1020 ·m.
半导体:导电能力介于导体和绝缘体之间,如硅 (Si) ,锗 (Ge) 和砷化镓 (GaAs) .
半导体的导电能力随温度,光照和掺杂等因素发生显著变化,这些特点使它们成为制作半导体元器件的重要材料.
4.1.1 本征半导体
纯净的硅和锗单晶体称为本征半导体.
硅和锗的原子最外层轨道上都有四个电子,称为价电子,每个价电子带一个单位的负电荷.因为整个原子呈电中性,而其物理化学性质很大程度上取决于最外层的价电子,所以研究中硅和锗原子可以用简化模型代表 .
每个原子最外层轨道上的四个价电子为相邻原子核所共有,形成共价键.共价键中的价电子是不能导电的束缚电子.
价电子可以获得足够大的能量,挣脱共价键的束缚,游离出去,成为自由电子,并在共价键处留下带有一个单位的正电荷的空穴.这个过程称为本征激发.
本征激发产生成对的自由电子和空穴,所以本征半导体中自由电子和空穴的数量相等.
价电子的反向递补运动等价为空穴在半导体中自由移动.因此,在本征激发的作用下,本征半导体中出现了带负电的自由电子和带正电的空穴,二者都可以参与导电,统称为载流子.
自由电子和空穴在自由移动过程中相遇时,自由电子填入空穴,释放出能量,从而消失一对载流子,这个过程称为复合,
平衡状态时,载流子的浓度不再变化.分别用ni和pi表示自由电子和空穴的浓度 (cm-3) ,理论上
其中 T 为绝对温度 (K) ;EG0 为T = 0 K时的禁带宽度,硅原子为1.21 eV,锗为0.78 eV;k = 8.63 10- 5 eV / K为玻尔兹曼常数;A0为常数,硅材料为3.87 1016 cm- 3 K- 3 / 2,锗为1.76 1016 cm- 3 K- 3 / 2.
4.1.2 N 型半导体和 P 型半导体
本征激发产生的自由电子和空穴的数量相对很少,这说明本征半导体的导电能力很弱.我们可以人工少量掺杂某些元素的原子,从而显著提高半导体的导电能力,这样获得的半导体称为杂质半导体.根据掺杂元素的不同,杂质半导体分为 N 型半导体和 P 型半导体.
一,N 型半导体
在本征半导体中掺入五价原子,即构成 N 型半导体.N 型半导体中每掺杂一个杂质元素的原子,就提供一个自由电子,从而大量增加了自由电子的浓度一一施主电离
多数载流子一一自由电子
少数载流子一一空穴
但半导体仍保持电中性

热平衡时,杂质半导体中多子浓度和少子浓度的乘积恒等于本征半导体中载流子浓度 ni 的平方,所以空穴的浓度 pn为

因为 ni 容易受到温度的影响发生显著变化,所以 pn 也随环境的改变明显变化.
自由电子浓度
杂质浓度
二,P 型半导体
在本征半导体中掺入三价原子,即构成 P 型半导体.P 型半导体中每掺杂一个杂质元素的原子,就提供一个空穴,从而大量增加了空穴的浓度一一受主电离
多数载流子一一空穴
少数载流子一一自由电子
但半导体仍保持电中性

而自由电子的浓度 np 为
环境温度也明显影响 np 的取值.
空穴浓度
掺杂浓庹
4.1.3 漂移电流和扩散电流
半导体中载流子进行定向运动,就会形成半导体中的电流.
半导体电流

半导体电流
漂移电流:在电场的作用下,自由电子会逆着电场方向漂移,而空穴则顺着电场方向漂移,这样产生的电流称为漂移电流,该电流的大小主要取决于载流子的浓度,迁移率和电场强度.
扩散电流:半导体中载流子浓度不均匀分布时,载流子会从高浓度区向低浓度区扩散,从而形成扩散电流,该电流的大小正比于载流子的浓度差即浓度梯度的大小.
4.2 PN 结
通过掺杂工艺,把本征半导体的一边做成 P 型半导体,另一边做成 N 型半导体,则 P 型半导体和 N 型半导体的交接面处会形成一个有特殊物理性质的薄层,称为 PN 结.
4.2.1 PN 结的形成
多子扩散
空间电荷区,内建电场和内建电位差的产生
少子漂移
动态平衡
空间电荷区又称为耗尽区或势垒区.在掺杂浓度不对称的 PN 结中,耗尽区在重掺杂一边延伸较小,而在轻掺杂一边延伸较大.
4.2.2 PN 结的单向导电特性
一,正向偏置的 PN 结
正向偏置
耗尽区变窄
扩散运动加强,漂移运动减弱
正向电流
二,反向偏置的 PN 结
反向偏置
耗尽区变宽
扩散运动减弱,漂移运动加强
反向电流
PN 结的单向导电特性:PN 结只需要较小的正向电压,就可以使耗尽区变得很薄,从而产生较大的正向电流,而且正向电流随正向电压的微小变化会发生明显改变.而在反偏时,少子只能提供很小的漂移电流,并且基本上不随反向电压而变化.
4.2.3 PN 结的击穿特性
当 PN 结上的反向电压足够大时,其中的反向电流会急剧增大,这种现象称为 PN 结的击穿.
雪崩击穿:反偏的 PN 结中,耗尽区中少子在漂移运动中被电场作功,动能增大.当少子的动能足以使其在与价电子碰撞时发生碰撞电离,把价电子击出共价键,产生一对自由电子和空穴,连锁碰撞使得耗尽区内的载流子数量剧增,引起反向电流急剧增大.雪崩击穿出现在轻掺杂的 PN 结中.
齐纳击穿:在重掺杂的 PN 结中,耗尽区较窄,所以反向电压在其中产生较强的电场.电场强到能直接将价电子拉出共价键,发生场致激发,产生大量的自由电子和空穴,使得反向电流急剧增大,这种击穿称为齐纳击穿.
PN 结击穿时,只要限制反向电流不要过大,就可以保护 PN 结不受损坏.
PN 结击穿
4.2.4 PN 结的电容特性
PN 结能够存贮电荷,而且电荷的变化与外加电压的变化有关,这说明 PN 结具有电容效应.
一,势垒电容
CT0为 u = 0 时的 CT,与 PN 结的结构和掺杂浓度等因素有关;UB为内建电位差;n 为变容指数,取值一般在 1 / 3 ~ 6 之间.当反向电压 u 绝对值增大时,CT 将减小.
二,扩散电容
PN 结的结电容为势垒电容和扩散电容之和,即 Cj = CT + CD.CT 和 CD 都随外加电压的变化而改变,所以都是非线性电容.当 PN 结正偏时,CD 远大于 CT ,即 Cj CD ;反偏的 PN 结中,CT 远大于 CD,则 Cj CT .
4.3 晶体二极管
二极管可以分为硅二极管和锗二极管,简称为硅管和锗管.
4.3.1 二极管的伏安特性一一 指数特性
IS 为反向饱和电流,q 为电子电量 (1.60 10- 19C) ;UT = kT/q,称为热电压,在室温 27℃ 即 300 K 时,UT = 26 mV.
一,二极管的导通,截止和击穿
当 uD > 0 且超过特定值 UD(on) 时,iD 变得明显,此时认为二极管导通,UD(on) 称为导通电压 (死区电压) ;uD 0.7 V时,D处于导通状态,等效成短路,所以输出电压uo = ui - 0.7;当ui 0时,D1和D2上加的是正向电压,处于导通状态,而D3和D4上加的是反向电压,处于截止状态.输出电压uo的正极与ui的正极通过D1相连,它们的负极通过D2相连,所以uo = ui;当ui 0时,二极管D1截止,D2导通,电路等效为图 (b) 所示的反相比例放大器,uo = - (R2 / R1)ui;当ui 0时,uo1 = - ui,uo = ui;当ui 2.7 V时,D导通,所以uo = 2.7 V;当ui < 2.7 V时,D截止,其支路等效为开路,uo = ui.于是可以根据ui的波形得到uo的波形,如图 (c) 所示,该电路把ui超出2.7 V的部分削去后进行输出,是上限幅电路.
[例4.3.7]二极管限幅电路如图 (a) 所示,其中二极管D1和D2的导通电压UD(on) = 0.3 V,交流电阻rD 0.输入电压ui的波形在图 (b) 中给出,作出输出电压uo的波形.
解:D1处于导通与截止之间的临界状态时,其支路两端电压为 - E - UD(on) = - 2.3 V.当ui - 2.3 V时,D1截止,支路等效为开路,uo = ui.所以D1实现了下限幅;D2处于临界状态时,其支路两端电压为 E + UD(on) = 2.3 V.当ui > 2.3 V时,D2导通,uo = 2.3 V;当ui < 2.3 V时,D2截止,支路等效为开路,uo = ui.所以D2实现了上限幅.综合uo的波形如图 (c) 所示,该电路把ui超出 2.3 V的部分削去后进行输出,完成双向限幅.
限幅电路的基本用途是控制输入电压不超过允许范围,以保护后级电路的安全工作.设二极管的导通电压UD(on) = 0.7 V,在图中,当 - 0.7 V < ui 0.7 V时,D1导通,D2截止,R1,D1和R2构成回路,对ui分压,集成运放输入端的电压被限制在UD(on) = 0.7 V;当ui < - 0.7 V时,D1截止,D2导通, R1,D2和R2
构成回路,对ui分压,集成运放输入端的电压被限制在 - UD(on) = - 0.7 V.该电路把ui限幅到 0.7 V到 - 0.7 V之间,保护集成运放.
图中,当 - 0.7 V < ui 5.7 V时,D1导通,D2截止,A / D的输入电压被限制在5.7 V;当ui < - 0.7 V时,D1截止,D2导通,A / D的输入电压被限制在 - 0.7 V.该电路对ui的限幅范围是 - 0.7 V到 5.7 V.
[例4.3.8]稳压二极管限幅电路如图 (a) 所示,其中稳压二极管DZ1和DZ2的稳定电压UZ = 5 V,导通电压UD(on) 近似为零.输入电压ui的波形在图 (b) 中给出,作出输出电压uo的波形.
解:当 | ui | 1 V时,DZ1和DZ2一个导通,另一个击穿,此时反馈电流主要流过稳压二极管支路,uo稳定在 5 V.由此得到图 (c) 所示的uo波形.
图示电路为单运放弛张振荡器.其中集成运放用作反相迟滞比较器,输出电源电压UCC或 - UEE,R3隔离输出的电源电压与稳压二极管DZ1和DZ2限幅后的电压.仍然认为DZ1和DZ2的稳定电压为UZ,而导通电压UD(on) 近似为零.经过限幅,输出电压uo可以是高电压UOH = UZ或低电压UOL = - UZ.
三,电平选择电路
[例4.3.9]图 (a) 给出了一个二极管电平选择电路,其中二极管D1和D2为理想二极管,输入信号ui1和ui2的幅度均小于电源电压E,波形如图 (b) 所示.分析电路的工作原理,并作出输出信号uo的波形.
解:因为ui1和ui2均小于E,所以D1和D2至少有一个处于导通状态.不妨假设ui1 ui2时,D2导通,D1截止,uo = ui2;只有当ui1 = ui2时,D1和D2才同时导通,uo = ui1 = ui2.uo的波形如图 (b) 所示.该电路完成低电平选择功能,当高,低电平分别代表逻辑1和逻辑0时,就实现了逻辑"与"运算.
四,峰值检波电路
[例4.3.10]分析图示峰值检波电路的工作原理.
解:电路中集成运放A2起电压跟随器作用.当ui > uo时,uo1 > 0,二极管D导通,uo1对电容C充电,此时集成运放A1也成为跟随器,uo = uC ui,即uo随着ui增大;当ui < uo时,uo1 < 0,D截止,C不放电,uo = uC保持不变,此时A1是电压比较器.波形如图 (b) 所示.电路中场效应管V用作复位开关,当复位信号uG到来时直接对C放电,重新进行峰值检波.
4.4 双极型晶体管
NPN型晶体管
PNP型晶体管
晶体管的物理结构有如下特点:发射区相对基区重掺杂;基区很薄,只有零点几到数微米;集电结面积大于发射结面积.
一,发射区向基区注入电子
_ 电子注入电流IEN,
空穴注入电流IEP_
二,基区中自由电子边扩散
边复合
_ 基区复合电流IBN_
三,集电区收集自由电子
_ 收集电流ICN
反向饱和电流ICBO
4.4.1 晶体管的工作原理
晶体管三个极电流与内部载流子电流的关系:
共发射极直流电流放大倍数:
共基极直流电流放大倍数:
换算关系:
晶体管的放大能力参数
晶体管的极电流关系
描述:
描述:
4.4.2 晶体管的伏安特性
一,输出特性
放大区(发射结正偏,集电结反偏 )
共发射极交流电流放大倍数:
共基极交流电流放大倍数:
近似关系:
恒流输出和基调效应
饱和区(发射结正偏,集电结正偏 )
_ 饱和压降 uCE(sat) _
截止区(发射结反偏,集电结反偏 )
_极电流绝对值很小
二,输入特性
当uBE大于导通电压 UBE(on) 时,晶体管导通,即处于放大状态或饱和状态.这两种状态下uBE近似等于UBE(on) ,所以也可以认为UBE(on) 是导通的晶体管输入端固定的管压降;当uBE 0,所以集电结反偏,假设成立,UO = UC = 4 V;当UI = 5 V时,计算得到UCB = - 3.28 V < 0,所以晶体管处于饱和状态,UO = UCE(sat) .
[例4.4.2]晶体管直流偏置电路如图所示,已知晶体管的UBE(on) = - 0.7 V, = 50.判断晶体管的工作状态,并计算IB,IC和UCE.
解:图中晶体管是PNP型,UBE(on) = UB - UE = (UCC - IBRB) - IERE = UCC - IBRB - (1+b)IBRE = - 0.7 V,得到IB = - 37.4 A < 0,所以晶体管处于放大或饱和状态.IC = bIB = - 1.87 mA,UCB = UC - UB = (UCC - ICRC) - (UCC - IBRB) = - 3.74 V | UGS(off) | )
uGS和iD为平方率关系.预夹断导致uDS对iD的控制能力很弱.
可变电阻区(| uGS | | UGS(off) |且
| uDG | | UGS(off) |)
iD = 0
三,转移特性
预夹断
4.5.2 绝缘栅场效应管
绝缘栅场效应管记为MOSFET,根据结构上是否存在原始导电沟道,MOSFET又分为增强型MOSFET和耗尽型MOSFET.
一,工作原理
UGS = 0 ID = 0
UGS > UGS(th) 电场 反型层 导电沟道 ID > 0
UGS控制ID的大小
N沟道增强型MOSFET
N沟道耗尽型MOSFET在UGS = 0时就存在ID = ID0.UGS的增大将增大ID.当UGS - UGS(off) ,所以该场效应管工作在恒流区.图 (b) 中是P沟道增强型MOSFET,UGS = - 5 (V) - UGS(th) ,所以该场效应管工作在可变电阻区.
解:图 (a) 中是N沟道JFET,UGS = 0 > UGS(off) ,所以该场效应管工作在恒流区或可变电阻区,且ID
一,方波,锯齿波发生器
4.5.5 场效应管应用电路举例
集成运放A1构成弛张振荡器,A2构成反相积分器.振荡器输出的方波uo1经过二极管D和电阻R5限幅后,得到uo2,控制JFET开关V的状态.当uo1为低电平时,V打开,电源电压E通过R6对电容C2充电,输出电压uo随时间线性上升;当uo1为高电平时,V闭合,C2通过V放电,uo瞬间减小到零.
二,取样保持电路
A1和A2都构成跟随器,起传递电压,隔离电流的作用.取样脉冲uS控制JFET开关V的状态.当取样脉冲到来时,V闭合.此时,如果uo1 > uC则电容C被充电,uC很快上升;如果uo1 < uC则C放电,uC迅速下降,这使得uC = uo1,而uo1 = ui,uo = uC ,所以uo = ui.当取样脉冲过去时,V打开,uC不变,则uo保持取样脉冲最后瞬间的ui值.
三,相敏检波电路

因此前级放大器称为符号电路.
场效管截止
场效管导通
集成运放A2构成低通滤波器,取出uo1的直流分量,即时间平均值uo.uG和ui同频时,uo取决于uG和ui的相位差,所以该电路称为相敏检波电路.
NPN晶体管
结型场效应管JEFT
增强型NMOSEFT
指数关系
平方律关系
场效应管和晶体管的主要区别包括:
晶体管处于放大状态或饱和状态时,存在一定的基极电流,输入电阻较小.场效应管中,JFET的输入端PN结反偏,MOSFET则用SiO2绝缘体隔离了栅极和导电沟道,所以场效应管的栅极电流很小,输入电阻极大.
晶体管中自由电子和空穴同时参与导电,主要导电依靠基区中非平衡少子的扩散运动,所以导电能力容易受外界因素如温度的影响.场效应管只依靠自由电子和空穴之一在导电沟道中作漂移运动实现导电,导电能力不易受环境的干扰.
场效应管的源极和漏极结构对称,可以互换使用.晶体管虽然发射区和集电区是同型的杂质半导体,但由于制作工艺不同,二者不能互换使用.

⑻ 漂移电流是什么电流他由什么载流子形成其大小与什么有关

在半导抄体PN结的空间电袭荷区上形成了一个有N指向P区的内电场,在该内电场的作用下,电子由P去被送回N区,形成了和扩散电流相反的电子运动,该运动形成的电流就称为漂移电流。
漂移电流的大小和内电场大小有关,内电场越大、漂移电流越大。

⑼ 漂移电流是什么电流,以及特性

漂移电流(driftcurrent) 在没有电场作用时,半导体中载流子在运动中不时遭到散射作杂乱无章专的热运动,并不形属成电流。当有电场存在时,使所有载流子沿电场力方向作定向运动。这种载流子在热运动的同时,由于电场作用而产生的沿电场力方向的定向运动称作漂移运动。所构成的电流为漂移电流。定向运动的平均速度叫做漂移速度。在弱电场下,载流子的漂移速度v与电场强度E成正比

v=μE

式中μ是载流子迁移率,简称迁移率。它表示单位场强下载流子的平均漂移速度,单位是m2/V·s或cm2/V·s。迁移率数值决定于半导体能带结构、材料中杂质和缺陷对载流子的作用、以及其中原子的热运动等因素。通常在同一种半导体中,电子的迁移率比空穴的大。迁移率是反映半导体载流子导电能力的重要参数。

⑽ 半导体漂移电流和扩散电流的载流子(都是电子吧)在结区(空间电荷区)是如何传递的 结区是绝缘的啊

载流子是承载电流的粒子,可以是电子也可以是Electron hole

1、漂移电流的理解版:

在一个PN结二极管中,电子权和Electron hole
分别是P区和N区的少数载流子。由于载流子的扩散形成的从P到N区的扩散电流,恰好能与等量相反的漂移电流平衡。在一个偏置的PN结中,漂移电流与偏置无关,这是因为少数载流子的数量与偏置电压无关。但由于少数载流子可以通过升温产生,漂移电流是和温度有关的。

2、扩散电流平衡的理解:

pn结中多子从浓度大向浓度小的区域扩散,称扩散运动,扩散运动产生扩散电流。与之相对的有漂移运动,少子向对方漂移,称漂移运动 漂移运动产生漂移电流。

从N区漂移到P区的Electron hole
补充了原来交界面上P区所失去的Electron hole
,从P区漂移到N区的电子补充了原来交界面上N区所失去的电子,这就使空间电荷减少,内电场减弱。因此,漂移运动的结果是使空间电荷区变窄,扩散运动加强。最后,多子的扩散和少子的漂移达到动态平衡。

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