大二學的模電,現在又拿起來,感嘆自己學的實在太差,所以結合一些資料開始總結筆記
pn結和空間電荷區還是有區別的。這里說點題外話
濃度差導致擴散運動,而空間電荷區內電場會導致漂移運動
當參與擴散運動和漂移運動的載流子數目相同時,達到動態平衡,此時形成pn結
也就是說 空間電荷區的形成不需要動態平衡的條件
以上為個人理解。
雜質半導體中的多子一般都是由雜質原子提供,少子是本征激發產生
P型半導體和n型半導體結合后,交界處p區的多子(空穴)向n區擴散,n區多子(電子)向p區擴散
前者是因為n區的空穴少產生了濃度差,后者是因為p區電子少產生了濃度差,由此產生了擴散
這里空穴的移動是相對的,p區的空穴被n區過來的電子結合,所以p區少了一個空穴,而n區電子離開后會留下一個空穴,這就好似空穴從p區擴散到了n區,實際上是相對而言。
擴散之后出現了復合,即n區的電子與擴散過來的空穴結合,p區的空穴與擴散過來的電子結合
這就導致n區雜質原子失去電子,留下了帶正電的雜質離子,p區失去空穴,即得到電子,留下帶負電的雜質離子(對照下面原因)
由此形成了所謂的空間電荷即耗盡區
而p區是負離子區,n區正離子區,這些離子不能移動(溶液中的離子可以移動,固體中的不能),由此會形成電場
(原因:原子是由原子核和核外電子組成,原子核帶正電荷,繞核運動的電子則帶相反的負電荷。原子的核電荷數與核外電子數相等,因此原子顯電中性。
當原子得到一個或幾個電子時,核外電子數多於核電荷數,從而帶負電荷,稱為陰離子。 當原子失去一個或幾個電子時,核外電子數少於核電荷數,從而帶正電荷,稱為陽離子。)
p與n型半導體都是電中性,區別在於它們的載流子極性不同,所以說p或n型半導體顯電性是錯誤的

那么p區為何是負離子呢?
因為p型半導體本身是電中性的,空穴是正電,所以離子得是負電