面由P区像N区移动(即扩散),空穴由P区扩散到N区后,便会被复合。同理,电子将越过分界面自N区像P区扩散,而在N区留下不能移动的正离子,电子进入P区也很快被复合。这样,在分界面两边,形成正负离子区,在这个区域的载流子因扩散和复合而几乎消耗殆尽(即消耗区)。分界面两边的正负电荷必然存在电场,方向由N区指向P区。这一电场将阻止空穴和电子扩散,正负电荷存在的区域即为势垒区。势垒区两侧半导体的少子进入势垒区时,势垒区的电场使这些少子做定向移动,使P区的电子进入N区,使N区的空穴进入P区。这种在电场作用下少子的定向运动称为漂移。势垒区的载流子,存在两种方向相反的运动,即扩散和漂移。在无外加电压的情况下,两种运动所形成的电流大小相等,方向相反,PN结中建立起动态平衡。PN结的内建电压随温度升高而减小,通常情况下,温度升高10C,内建电压要减少2-2.5mV。Р这里需要指出的是温度不能太高,如果温度过高,本征载流子浓度大大增加,当本征载流子浓度超过掺杂浓度时,不管是原来的P型区还是N型区,都表现出本征半导体的特性,此时PN结也就不存在了。一般硅PN结,正常工作时,温度要低于1500C,而锗PN结要低于800C。Р2二极管的特性Р2.1 正向特性РPN结加正向偏置时,由于外加电压与PN结的内建电场方向相反,从而使内建电场消弱,这就打破了原有的平衡状态,使P区和N区的多子向空间电荷区移动。一旦进入空间电荷区势必中和一部分正离子和负离子使空间电荷量减少,空间电荷区(即耗尽层)宽度变窄(由W变为W’),势垒电压也有原来的变为,如图(2-1)所示。由于势垒的下降,使扩散得以进行,于是有较多的电子不断地从N区扩散到P区,较多的空穴不断的从P区扩散到N区。扩散的载流子越过PN结结面后,成为非平衡少子,它们在中性区将边扩散边复合,使非平衡少子的浓度不断降低,直到热平衡,形成了中性区非平衡少子的稳定分布。
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