空間電荷區(qū)
也稱
耗盡層.在
PN結中,由于自由電子的擴散運動和內電場導致的漂移運動,使PN結中間的部位(P區(qū)和N區(qū)交界面)產生一個很薄的電荷區(qū),它就是
空間電荷區(qū). ?。?）當P型半導體和N型半導體結合在一起時，由于交界面處存在 載流子濃度的差異 ，這樣電子和空穴都要 從濃度高的地方向濃度低的地方擴散 。但是，電子和空穴都是帶電的，它們擴散的結果就使P區(qū)和N區(qū)中原來的電中性條件破壞了。P區(qū)一側因失去空穴而留下不能移動的負離子，N區(qū)一側因失去電子而留下不能移動的正離子。這些不能移動的帶電粒子通常稱為 空間電荷 ，它們集中在P區(qū)和N區(qū)交界面附近，形成了一個很薄的空間電荷區(qū)，這就是我們所說的 PN結 。
?。?）在這個區(qū)域內，多數載流子已擴散到對方并復合掉了，或者說消耗殆盡了，因此，空間電荷區(qū)又稱為 耗盡層 。
?。?）P區(qū)一側呈現負電荷，N區(qū)一側呈現正電荷，因此空間電荷區(qū)出現了方向由N區(qū)指向P區(qū)的電場，由于這個電場是載流子擴散運動形成的，而不是外加電壓形成的，故稱為 內電場 。
?。?）內電場是由多子的擴散運動引起的，伴隨著它的建立將帶來兩種影響：一是 內電場將阻礙多子的擴散 ，二是P區(qū)和N區(qū)的少子一旦靠近PN結，便在內電場的作用下漂移到對方， 使空間電荷區(qū)變窄 。
?。?）因此， 擴散運動使空間電荷區(qū)加寬，內電場增強，有利于少子的漂移而不利于多子的擴散；而漂移運動使空間電荷區(qū)變窄，內電場減弱，有利于多子的擴散而不利于少子的漂移。
當擴散運動和漂移運動達到動態(tài)平衡時，交界面形成穩(wěn)定的空間電荷區(qū)，即 PN結處于動態(tài)平衡
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