红外线接收头的PN结及其基本特性
来源:    发布时间: 2023-11-18 08:01   62 次浏览   大小:  16px  14px  12px

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半导体州结是构成红外发光器件(如:红外发射管)、光敏器件(如:红外接收头红外接收管)及其它半导体器件的核心,下面,我们对结的形成及特性作一简要的说明。
      我们知道,在P型半导本中,存在着带正电的空穴和带负电的离子及少量电子。P型半导体中,空穴是多数载流子,电子是少数载流子,但在整个半导体中正负电荷是相等的,因此呈电中性。在N型半导体中,存在着带负电的电子和带正电的离子及少量空穴。N型半导体中,电子是多数载流子,空穴是少数载流子.整个半导体也呈电中性。
      当P型半导体和N型半导体组合到一起时,由于载流子浓度的差别,N区的电子向P区扩散,在靠近临界面的地方剩下带正电的离子;同时,P区的空穴也向N区扩散,在靠近临界面的地方剩下带负电的离子。临畀面处的正负离子是不能移动的。 这样就在PN结交界面的两侧形成一个空间电荷区.它所形成的电场叫内电场.内电场的方向由N区指向P区,见图2.2(a).

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      显然,这个内电场的方向是阻止扩散进一步进行的。另一方面,在内电场的作用下,P区的少数载流子(电子),会被吸向N区,N区的少数载流子(空穴),会被吸向P区。这就是少数栽流在内电场作用下的漂移运动,当PN结刚建立时,扩散运动占优势,随着扩散的进行,PN结趑来越宽,内电场越来越强,漂移运动也逐渐加强。不难理解,扩散与漂移是同时出现的。当扩散与漂移运动相等时,达到动态平衡,PN结宽度形成稳定状态。
      图2.2(b)是PN结的能带图。结结区的内电场说明,N区的电位比P区高,而对于电子来讲,电位低的地方电势能就高,故P区的能带相对N区上移。所以,PN结的能带在内电场区发生了弯曲,由PN结的能带图可以看出,如果N区的电子要到P区去,则要克服内电场而做功,在能带图上就表示为电子从N区到P区需要爬上势能的高坡,爬坡需要给出能童。相反,P区的电子要到N区左,不但不需要付出能量,还可以受内电场的加速而获得能址,在能帯图上表示为P区的电子可以方便地乘势滑下势能的高坡而不受阻碍。

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