- 主题:请问,为什么纯si不导电,掺杂后导电?比如p
你所说的pn结内没有载流子的电阻,就是加反向电压的情况,这时候电阻很大的。正向偏压情况下,如果电压小于内建电势差,电阻也是很大的。只有外加电压大于内建电势差,电阻才小,这时候耗尽层没有了,也就是所谓没有载流子的那个区域消失了。为什么会消失?因为有载流子浓度梯度导致的扩散。平衡时内建电场对抗扩散,外加正向偏压抵消内建电场,扩散就能进行了。
【 在 guoqingjie 的大作中提到: 】
: 模电讲得很清楚了。但是,书上没有回答我的问题:常温下si内没有自由电子,外来电子在外加电场作用下很难穿过si,即使是很薄的s;但是,pn结在不加电时,结区自由电子和空穴复合后,同样没有自由电子自由载流子,但是外来电子在很小的外加电压下就很容易地进入结区穿过结区。在某些二极管中这个结区甚至比较厚。为什么都是没有自由载流子的物质,一个电子容易过一个电子几乎过不去?
--
FROM 106.224.193.*
电子不能进入纯硅是错误的概念!
耗尽层和内建电场是一体两面,消除了耗尽层才没了内建电场。
你可以这样理解,外加电场就像推土机从河道(耗尽层)两岸把泥土(载流子)往河里推,河道填满了,就形成了一条路。
【 在 guoqingjie 的大作中提到: 】
: 你这句话我不能理解:只有外加电压大于内建电势差,电阻才小,这时候耗尽层没有了。
: 外加电压可以消除内建电势差,此时结区仍没有自由电子,耗尽层还在!那里。此时为什么电子能进入耗尽层而不能进入纯si?
--
FROM 182.84.192.*
外加电场就是抵消内建电场的,内建电场就是耗尽层的存在的结果,有耗尽层就有电场,没了耗尽层哪里还有内建电场?要知道掺杂半导体本身也是电中性的,掺杂多出来的载流子,就有多出来的离子,数量相等电荷相反。载流子耗尽了,就有了净电荷(离子),必然就有电场。
【 在 guoqingjie 的大作中提到: 】
: 我也觉得能进入si但是不一定进入很深。
: 消除耗尽层才没了内建电厂没问题但是总和电场才是影响电子的东西,而外加电厂不能抵消内建电厂吗(同时保留耗尽层)?
: 耗尽层和内建电场是一体两面,消除了耗尽层才没了内建电场。
: ...................
--
修改:flameblue FROM 106.224.194.*
FROM 106.224.194.*
你似乎还没有理解载流子的扩散运动。pn结的正向电流主要是扩散电流。由于界面存在巨大的浓度梯度,载流子本该向对面层扩散,但由于内建电场的存在阻碍了扩散进行。外加电场抵消内建电场,使扩散得以进行,形成电流。电子感受到的是总电场没错,在外加电场没有超过内建电场时,总电场仍然是n指向p,总电场驱动载流子运动的方向跟pn结正向电流是相反的。所以结区电流的动力来源还是载流子的浓度梯度。
【 在 guoqingjie 的大作中提到: 】
: 你没看懂我的意思。内建电厂由pn结的电荷建立,外部电源加的电厂同样作用于pn结区,在这个区域的总电厂可以为0,自由电子感受到的是总和电厂。不是内建电厂自己。
--
FROM 106.224.194.*
纯Si里面哪有载流子的浓度梯度?
你这样问太零碎了,看书两小时,胜过你在这里问两天。
【 在 guoqingjie 的大作中提到: 】
: 你还是没有说区别。纯si两侧也有电子,为什么不能扩散进si?只能扩散进pn结?
--
FROM 111.75.210.*
你还没有理解扩散这件事
浓度梯度是扩散发生的必要条件
纯硅电子浓度到处均匀,没有浓度梯度,不会有扩散,只有加电场时的漂移运动
PN结界面上,电子和空穴都是存在浓度梯度的,它们都在很短的距离从高浓度减小到几乎为0
【 在 guoqingjie 的大作中提到: 】
: 因为书上不讲那么细,所以不看书。
: 为什么要载流子浓度梯度?si外部的铝里面有很多自由电子,都可以进si,如果si可以进的话。
: pn结的耗尽层外部也有载流子,就能进去。
: ...................
--
FROM 111.75.210.*
你还提到铝,这又涉及到金半接触,这里也有耗尽层,也有电场,比pn结还复杂
【 在 guoqingjie 的大作中提到: 】
: 因为书上不讲那么细,所以不看书。
: 为什么要载流子浓度梯度?si外部的铝里面有很多自由电子,都可以进si,如果si可以进的话。
: pn结的耗尽层外部也有载流子,就能进去。
: ...................
--
FROM 111.75.210.*
耗尽是相对于掺杂层来说的,耗尽层中载流子总浓度最低的地方等于纯硅,其它地方是更高
【 在 guoqingjie 的大作中提到: 】
: 电阻不可比,电阻率可比。电阻率是不是si略大更不导电?
: 那你可以这么认为吧,纯si电阻率跟pn结结区耗尽层电阻率,差不多
: 但是耗尽层非常窄,随着正向电压增加,宽度进一步变窄...
--
FROM 182.84.195.*
对于载流子密度相同的情况,由于电离杂质对载流子的散射作用,掺杂半导体的电阻会比纯硅更大。
不过没必要对pn结对讨论这个,耗尽层里只是刚好界面那个位置载流子浓度跟纯硅一样,整个耗尽层平均浓度是大得多的。
把pn结当做电阻来讨论,有点跑偏了。更应该关心的是它的势垒高度,耗尽层宽度,最大电场,结电容等等。
【 在 guoqingjie 的大作中提到: 】
: 好。不过我怀疑载流子最低的地方导电率略高于si,因为掺杂后造成缺陷,掺杂原子质子数不同可能对电子的吸引力不同。
--
FROM 182.84.195.*