+ ++++ + ++++
+ + + + + N区
建立内电场
扩散运动和 漂移运动达到
动态平衡，
交界面形成稳定的 空间电荷区，即
pn结
内电场对载 流子的作用
pn结分析导电特性的几个假设
（1）外加电压全部降落在耗尽区上，耗尽区以 外的半导体是电中性的，忽略中性区的体 电阻和接触电阻；
（2）均匀掺杂； （3）小注入(即注入的非平衡少子浓度远小于多
知识点：
1、正确画出理想pn结热平衡、正偏、负偏时能带图。 2、pn结与肖特基二极管之间的优缺点。 3、pn结二极管理想情况和实际情况下的电流-电压特性。
半导体器件基本结构
微电子学院 张贺秋
pn结二极管的直流电学特性？
整流特性：正向导通；反向截止。
PN结具有单向导电性
反向特性
正向特性
开启电压 死区
实际pn结二极管电流－电压
大注入 I
小电流
串联电阻
0.7V V
Why？
pn结的形成（热平衡，理想情况）
载流子的扩散运动
★pn结：
P区
- ---- ---- ----
肖特基势垒二Байду номын сангаас管(SBD)和pn结二极管：
1）正向导通开启电压和正向压降都比PN结二极管低 （约低0.2V）。
2）由于SBD是一种多数载流子导电器件，不存在少 数载流子寿命和反向恢复问题。由于SBD的反向 恢复电荷非常少，故开关速度非常快，开关损耗也 特别小，尤其适合于高频应用。
3）SBD的反向势垒较薄，并且在其表面极易发生击 穿，所以反向击穿电压比较低。由于SBD比PN结 二极管更容易受热击穿，反向漏电流比PN结二极 管大。
Ecp
EFp Evp
n型
Ecn EFn
Evn
Ecp
qVD
Ecn
Evp
EF
Evn
热平衡的PN结能带图
半导体PN结的能带图 (a)热平衡、(b)正偏和(c)反偏。
pn结二极管电容效应
▪ 势垒电容CB：由空间电荷区的离子薄层形成的 ▪ 扩散电容CD：多子扩散后，在pn结的另一侧面
积累形成
C=CB+CD
子浓度)； （4）耗尽区内无复合和产生； （5）半导体非简并； （6）p型区、n型区的宽度远大于少子扩散长度。
pn结二极管
麦克斯韦方程
D
D orE
E
N
A(x
xp
)
ND (xn x)
E
dU
dx
p型
n型
--------- ++++++++ --------- ++++++++
p型