載流子耗盡(carrier depletion)是2019年公布的物理學名詞。
基本介紹
- 中文名:載流子耗盡
- 外文名:carrier depletion
- 所屬學科:物理學
- 公布時間:2019年
載流子耗盡(carrier depletion)是2019年公布的物理學名詞。
載流子耗盡(carrier depletion)是2019年公布的物理學名詞。公布時間2019年,經全國科學技術名詞審定委員會審定發布。出處《物理學名詞》第一版。1...
深耗盡狀態(Deep depletion condition)是半導體表面或者界面的一種特殊的載流子被耗盡的狀態。當半導體表面在外電場作用下,表面能帶即將發生彎曲,並將出現載流子濃度發生了變化的各種表面狀態。如果外電場使得半導體表面的表面勢(ψs)大於0、並接近半導體Fermi勢(ψb)時,半導體表面即成為載流子缺少的所謂耗盡狀態;...
載流子密度很大(隨施加的偏壓電壓呈指數變化),電流的數學描述由肖克利二極體方程提供。反向偏置下的低電流和正向偏置下的大電流是整流的一個例子。反向偏壓 在反向偏壓下(P相對於N為負),耗盡區上的電壓降(即,電壓)增加。更詳細地說,大多數載流子被從連線處推開,留下更多的帶電離子。因此耗盡區域變寬,...
pn結的空間電荷區中存在有較強的內建電場,其中的載流子基本上都被該內建電場驅趕出去了,因此,通常可以認為空間電荷區中的電荷幾乎完全是由電離雜質中心所提供的,即主要是電離的施主和受主雜質中心的電荷,這種空間電荷區就稱為耗盡層(意即其中的載流子——電子和空穴都被耗盡了)。對於一般的pn結,通常在空間...
由於N型半導體的多數載流子(電子)與P型半導體的多數載流子(空穴)的擴散形成的空間電荷電場又使這些載流子返回,達到動態平衡後致使在空間電荷區內不再有可自由移動載流子,即載流子被“耗盡”。而耗盡區只有固定不動的施主正電中心與受主負電中心,因此有很高的電阻率,即當加負偏壓時有極小的漏電流。當射線在耗盡...
這是指半導體中局部區域出現多數載流子積累的一種狀態。這是相對於半導體中缺少載流子的耗盡狀態而言的。對於半導體表面或界面而言,就是由於外電場使得半導體表面或界面處的載流子濃度大於半導體內的濃度、即半導體的表面勢為負的一種表面(界面)狀態。如果在半導體器件或者積體電路晶片的表面上出現這種積累層的話,就將...
場效應管是多子導電,而電晶體的兩種載流子均參與導電。由於少子的濃度對溫度、輻射等外界條件很敏感,因此,對於環境變化較大的場合,採用場效應管比較合適。場效應管除了和電晶體一樣可作為放大器件及可控開關外,還可作壓控可變線性電阻使用。場效應管的源極和漏極在結構上是對稱的,可以互換使用,耗盡型MOS管的柵...
6.3.1 載流子積累 (128)6.3.2 載流子耗盡 (128)6.3.3 載流子反型 (129)6.4 理想MOS電容 (133)6.5 實際MOS電容的C-V特性 (139)6.5.1 功函式差的影響 (139)6.5.2 界面陷阱和氧化物電荷的影響 (141)6.5.3 實際MOS的C-V曲線和閾值電壓 (143)思考題與習題 (144)第7章 PN結...
由於PN結中的載流子已經耗盡,故PN基本上是不導電的,形成了所謂耗盡區,從圖1中可見,當漏極電源電壓ED一定時,如果柵極電壓越負,PN結交界面所形成的耗盡區就越厚,則漏、源極之間導電的溝道越窄,漏極電流ID就愈小;反之,如果柵極電壓沒有那么負,則溝道變寬,ID變大,所以用柵極電壓EG可以控制漏極電流ID的...
耗盡區的電場與電子與空穴的擴散過程相反,阻礙進一步擴散。耗盡層的多數載流子已經全部耗盡,留下的電荷密度等於淨摻雜水平。當平衡達到時,電荷密度近似顯示為階梯函式,耗盡層與中立區的邊界相當陡峭。耗盡層在PN結兩側有相同量的電荷,因此它向較少摻雜的一側延展更遠 正向偏置 若施加在P區的電壓高於N區的電壓,稱...
PN結的界面附近存在空間電荷區,該空間電荷區對於這些載流子而言就是一種能量勢壘——PN結勢壘。PN結勢壘有一定的高度和一定的厚度,這完全由其中的空間電荷密度及其分布來決定。一般,空間電荷區可以採用所謂耗盡層近似(即認為空間電荷完全由電離雜質所提供的一種近似)。通過求解耗盡層近似下的Poisson方程,即可得到PN結...
在沒有外加電壓時,發射結N區的電子(這一區域的多數載流子)濃度大於P區的電子濃度,部分電子將擴散到P區。同理,P區的部分空穴也將擴散到N區。這樣,發射結上將形成一個空間電荷區(也成為耗盡層),產生一個內在的電場,其方向由N區指向P區,這個電場將阻礙上述擴散過程的進一步發生,從而達成動態平衡。這時,...
根據導電方式的不同,MOSFET又分增強型、耗盡型。所謂增強型是指:當VGS=0時管子是呈截止狀態,加上正確的VGS後,多數載流子被吸引到柵極,從而“增強”了該區域的載流子,形成導電溝道。耗盡型則是指,當VGS=0時即形成溝道,加上正確的VGS時,能使多數載流子流出溝道,因而“耗盡”了載流子,使管子轉向截止。以N...
在硫化銅薄膜(12)上開一個V型溝槽(13)有助於在此處將硫化銅薄膜里的載流子耗盡,使器件更容易關閉。一定意義上說,Lilienfeld提出的固態電晶體即是無結場效應電晶體(Junctionless Transistor)。遺憾的是Lilienfeld沒有發表任何關於該器件的研究文章。限於當時有限的半導體知識及技術條件,人們還不能製作出這種正常...
(2)在這個區域內,多數載流子已擴散到對方並複合掉了,或者說消耗殆盡了,因此,空間電荷區又稱為 耗盡層 。(3)P區一側呈現負電荷,N區一側呈現正電荷,因此空間電荷區出現了方向由N區指向P區的電場,由於這個電場是載流子擴散運動形成的,而不是外加電壓形成的,故稱為 內電場 。(4)內電場是由多子的...
本徵層的引入,明顯增大了p+區的耗盡層的厚度,這有利於縮短載流子的擴散過程。耗盡層的加寬,也可以明顯減少結電容,從而使電路常數減小。同時耗盡加寬還有利於對長波區的吸收。性能良好的PIN光電二極體,擴散和漂移時間一般在10-10s數量級,頻率回響在千兆赫茲。實際套用中決定光電二極體的頻率回響的主要因素是電路的...
存在於半導體晶體中的自由載流子在耗盡區內建電場的作用下被加速其能量不斷增加,直到與半導體晶格發生碰撞,碰撞過程釋放的能量可能使價鍵斷開產生新的電子空穴對。新的電子空穴對又分別被加速與晶格發生碰撞,如果平均每個電子(或空穴)在經過耗盡區的過程中可以產生大於1對的電子空穴對,那么該過程可以不斷被加強,最終...
正向偏置下,跨PN結的電流強度取決於多數載流子的密度,這一密度隨正向偏置電壓的大小成指數增加。這使得二極體可以導通正向大電流。反向偏置 若施加在N區的電壓高於P區的電壓,這種狀態稱為PN結反向偏置(reverse bias)。由於p區連線電源負極,多數載流子空穴被外電場拉向負極,因而耗盡層變厚。n區也發生類似變化。
① 光生載流子在耗盡層外的P區和N區中的有限擴散時間引起渡越過程的延遲。採用全耗盡型的器件結構可把這一效應減小到最小。② 信號電流受到結電容Cd並聯的影響。光信號調製頻率的上限由ReCd時間常數決定 式中Re為與Cd串聯的等效電阻,它包括器件的串聯電阻和負載電阻。採用全耗盡型的器件結構及小負載電阻時,可以...
APD光電二極體,即雪崩光電二極體是有增益的光電器件,其增益由雪崩倍增效應產生。APD管工作時反偏壓很高,光生載流子在耗盡層的高電場區獲得很大的動能,產生雪崩式碰撞,使光電流獲得了雪崩倍增。特性 ①回響度R和量子效率η:回響度R,表明將光功率轉換為電流的能力,是波長λ的函式:R(λ) ≡I/P,P為輸入的光...
對於在耗盡區以外的狀態:UD=(KT/q)ln(NAND/ni2)NA、ND、ni:受主、施主、本徵載流子濃度。可見UD與摻雜濃度有關。在一定溫度下,P-N結兩邊摻雜濃度越高,UD越大。禁頻寬的材料,ni較小,故UD也大。光伏材料 鐵電體條件 在眾多的光伏材料中,鐵電體材料由於具有反常的光伏效應(光伏電壓不受晶體禁頻寬度(...
柵極施以足夠大的電壓,產生垂直於溝道的電場並感應出少子電荷,由耗盡進入反型,允許電流通過。施加於柵極不同電壓,溝道電流亦會受其控制而改變。後者為無結場效應電晶體器件,源漏與溝道摻雜類型相同,無PN結。柵氧化層將圓柱體溝道包裹,並與柵極隔離,載流子在圓柱體溝道內由源到達漏。柵電壓將溝道內多數載流子...
勢壘電容具有非線性,它與結面積、耗盡層寬度、半導體的介電常數及外加電壓有關。勢壘電容是二極體的兩極間的等效電容組成部分之一,另一部分是擴散電容。二極體的電容效應在交流信號作用下才會表現出來。勢壘電容在正偏和反偏時均不能忽略。而反向偏置時,由於少數載流子數目很少,可忽略擴散電容。———補充說明:勢壘...
不過,此種載流子在場效應管(FET)中的作用是有些複雜的:例如,MOSFET兼有P型和N型。電晶體酌涉及到源漏區,但這些少數載流子橫穿多數載流子體。不過在傳送區內,橫穿的載流子比其相反類型載流子的數目多得多(實際上,相反類型的載流子會被外加電場移除而形成耗盡層),因此按慣例為源漏選定的載流子是被採納的,...