半導體物理基礎PN結(jié)學習教案

1、會計學1半導體物理基礎半導體物理基礎PN結(jié)結(jié)第一頁，編輯于星期日：十三點 八分。N Si N+ (a)拋光處理后的N型硅晶片 N+ (b)采用干法或濕法氧化 工藝的晶片氧化層制作 光刻膠 N Si SiO2 N+ (c)光刻膠層勻膠及堅膜 （d)圖形掩膜、曝光 光刻膠 掩模板 紫外光 N Si SiO2 N+ (e)曝光后去掉擴散窗口膠膜的晶片（f)腐蝕SiO2后的晶片 n Si光刻膠SiO2N+N Si SiO2 N+第1頁/共113頁第二頁，編輯于星期日：十三點 八分。 N Si SiO2 N+P Si N Si SiO2金屬 N+N Si P Si SiO2金屬 金 屬 N+(g)完成光

2、刻后去膠的晶片 (h)通過擴散（或離子注入）形成 P-N結(jié)(i)蒸發(fā)/濺射金屬 （j） P-N 結(jié)制作完成 采用硅平面工藝制備結(jié)的主要工藝過程 P SiN SiSiO2N+第2頁/共113頁第三頁，編輯于星期日：十三點 八分。第3頁/共113頁第四頁，編輯于星期日：十三點 八分。第4頁/共113頁第五頁，編輯于星期日：十三點 八分。硅和N鍺）。第5頁/共113頁第六頁，編輯于星期日：十三點 八分。第6頁/共113頁第七頁，編輯于星期日：十三點 八分。第7頁/共113頁第八頁，編輯于星期日：十三點 八分。第8頁/共113頁第九頁，編輯于星期日：十三點 八分。第9頁/共113頁第十頁，編輯于星期日

3、：十三點 八分。第10頁/共113頁第十一頁，編輯于星期日：十三點 八分。n正性膠和負性膠第11頁/共113頁第十二頁，編輯于星期日：十三點 八分。形成了 PN結(jié)。第12頁/共113頁第十三頁，編輯于星期日：十三點 八分。-+-+空間電荷區(qū)NP內(nèi)建電場DVqNAVqN第13頁/共113頁第十四頁，編輯于星期日：十三點 八分。第14頁/共113頁第十五頁，編輯于星期日：十三點 八分。 FE CE VE p n CE VE FE p n CE FE iE VE 0q 漂移 漂移 擴散 擴散 E n p 在接觸前分開的P型和N型硅的能帶圖 接觸后的能帶圖第15頁/共113頁第十六頁，編輯于星期日：十

4、三點 八分。NaNd0 x Na-Nd xj NaNd0 x xj-ax第16頁/共113頁第十七頁，編輯于星期日：十三點 八分。n 型電中性區(qū) p 型電中性區(qū) 邊界層 邊界層 耗盡區(qū) 第17頁/共113頁第十八頁，編輯于星期日：十三點 八分。adNnNpkqdxd022dxdEadNnNpkqdxdE0第18頁/共113頁第十九頁，編輯于星期日：十三點 八分。20lniadTpnnNNV第19頁/共113頁第二十頁，編輯于星期日：十三點 八分。02lnqnNNqVEEiadTFpFnFpFnEE第20頁/共113頁第二十一頁，編輯于星期日：十三點 八分。第21頁/共113頁第二十二頁，編輯于

5、星期日：十三點 八分。1-13第22頁/共113頁第二十三頁，編輯于星期日：十三點 八分。0KxqNEndMnxx 00dxd第23頁/共113頁第二十四頁，編輯于星期日：十三點 八分。2002dnqN xk第24頁/共113頁第二十五頁，編輯于星期日：十三點 八分。21002dnqNkxW第25頁/共113頁第二十六頁，編輯于星期日：十三點 八分。00021XEM第26頁/共113頁第二十七頁，編輯于星期日：十三點 八分。qNw002)11(200daNNqw2002qNw第27頁/共113頁第二十八頁，編輯于星期日：十三點 八分。第28頁/共113頁第二十九頁，編輯于星期日：十三點 八分。

6、b + V Vq0 FpE FnE qV W （E） FnE N P W FE CE （a） 能量 （E） N P 能量 （ ）q0（a）熱平衡，耗盡層寬 度為 W （b）加正向電壓，耗盡 層寬度WW第29頁/共113頁第三十頁，編輯于星期日：十三點 八分。P + RV RI 能量 （E） RVq0 RqV W （c ） N （c）加反向電壓，耗盡層寬度加反向電壓，耗盡層寬度WW W 第30頁/共113頁第三十一頁，編輯于星期日：十三點 八分。第31頁/共113頁第三十二頁，編輯于星期日：十三點 八分。第32頁/共113頁第三十三頁，編輯于星期日：十三點 八分。2100)(2dRnqNVkxW

7、第33頁/共113頁第三十四頁，編輯于星期日：十三點 八分。第34頁/共113頁第三十五頁，編輯于星期日：十三點 八分。第35頁/共113頁第三十六頁，編輯于星期日：十三點 八分。第36頁/共113頁第三十七頁，編輯于星期日：十三點 八分。第37頁/共113頁第三十八頁，編輯于星期日：十三點 八分。第38頁/共113頁第三十九頁，編輯于星期日：十三點 八分。第39頁/共113頁第四十頁，編輯于星期日：十三點 八分。第40頁/共113頁第四十一頁，編輯于星期日：十三點 八分。第41頁/共113頁第四十二頁，編輯于星期日：十三點 八分。第42頁/共113頁第四十三頁，編輯于星期日：十三點 八分。第

8、43頁/共113頁第四十四頁，編輯于星期日：十三點 八分。TVVnnepp00nnTVVppenn00PP第44頁/共113頁第四十五頁，編輯于星期日：十三點 八分。2/1)(PPPDL第45頁/共113頁第四十六頁，編輯于星期日：十三點 八分。第46頁/共113頁第四十七頁，編輯于星期日：十三點 八分。x 0 載流子濃度 P型 N型 np pn 0np 0np 空間電荷層 nx px x 0 少數(shù)載流子電流 pI nI nx px x x 0 npIII pI pI nI nI nx px （a）少數(shù)載流子分布（b）少數(shù)載流子電流（c）電子電流和空穴電流第47頁/共113頁第四十八頁，編輯于

9、星期日：十三點 八分。第48頁/共113頁第四十九頁，編輯于星期日：十三點 八分。10TVVeII第49頁/共113頁第五十頁，編輯于星期日：十三點 八分。npnpnpLnqADLpqADI00020ianndppnNLDNLDqAIKTEanndppVCgeNLDNLDNqANI0nnpppnLnLpqAI000第50頁/共113頁第五十一頁，編輯于星期日：十三點 八分。x x 0 載流子濃度 P型 N型 np pn 0np 0pn 空間電荷層 nx px x x 少數(shù)載流子電流 pI nI 0 nx px x x npIII pI pI nI nI 0 nx px （a）少數(shù)載流子分布（b

10、）少數(shù)載流子電流（c）電子電流和空穴電流第51頁/共113頁第五十二頁，編輯于星期日：十三點 八分。第52頁/共113頁第五十三頁，編輯于星期日：十三點 八分。第53頁/共113頁第五十四頁，編輯于星期日：十三點 八分。第54頁/共113頁第五十五頁，編輯于星期日：十三點 八分。2inpn 2inpn 第55頁/共113頁第五十六頁，編輯于星期日：十三點 八分。第56頁/共113頁第五十七頁，編輯于星期日：十三點 八分。 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 1010 109 108 107 106 105 104 103 實驗數(shù)據(jù) 串聯(lián)電阻 斜率KTq 斜率KTq2 I （

11、A） V （V） 第57頁/共113頁第五十八頁，編輯于星期日：十三點 八分。diNn第58頁/共113頁第五十九頁，編輯于星期日：十三點 八分。第59頁/共113頁第六十頁，編輯于星期日：十三點 八分。第60頁/共113頁第六十一頁，編輯于星期日：十三點 八分。第61頁/共113頁第六十二頁，編輯于星期日：十三點 八分。第62頁/共113頁第六十三頁，編輯于星期日：十三點 八分。第63頁/共113頁第六十四頁，編輯于星期日：十三點 八分。第64頁/共113頁第六十五頁，編輯于星期日：十三點 八分。第65頁/共113頁第六十六頁，編輯于星期日：十三點 八分。第66頁/共113頁第六十七頁，編輯

12、于星期日：十三點 八分。應”加以說明，故稱隧道二極管。第67頁/共113頁第六十八頁，編輯于星期日：十三點 八分。I V ）（e ）（a ）（b ）（c ）（d （a）江崎二極管 電流-電壓特性第68頁/共113頁第六十九頁，編輯于星期日：十三點 八分。第69頁/共113頁第七十頁，編輯于星期日：十三點 八分。第70頁/共113頁第七十一頁，編輯于星期日：十三點 八分。C010第71頁/共113頁第七十二頁，編輯于星期日：十三點 八分。CmV0/2第72頁/共113頁第七十三頁，編輯于星期日：十三點 八分。I， A 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 10-4 10-3 10-2 10-1

13、 100 10-5 20 40 60 80 100 101 102 103 100 VR=6V 150C 25C 55C T C VV 第73頁/共113頁第七十四頁，編輯于星期日：十三點 八分。第74頁/共113頁第七十五頁，編輯于星期日：十三點 八分。dRdNVqKAWqANQ002第75頁/共113頁第七十六頁，編輯于星期日：十三點 八分。RdVdQC 21002RdVNqkAC第76頁/共113頁第七十七頁，編輯于星期日：十三點 八分。21 CRV020221RdVANqKC第77頁/共113頁第七十八頁，編輯于星期日：十三點 八分。21002RdVNqkAC第78頁/共113頁第七十

14、九頁，編輯于星期日：十三點 八分。第79頁/共113頁第八十頁，編輯于星期日：十三點 八分。第80頁/共113頁第八十一頁，編輯于星期日：十三點 八分。tjaevVavTV第81頁/共113頁第八十二頁，編輯于星期日：十三點 八分。tjannnnepxptxp1,TVVnnnepxp0TVVTanaeVvpp01第82頁/共113頁第八十三頁，編輯于星期日：十三點 八分。 tjannepxptxp，2220aapd ppdxLpppjLL1第83頁/共113頁第八十四頁，編輯于星期日：十三點 八分。nnaaWxxxpp01第84頁/共113頁第八十五頁，編輯于星期日：十三點 八分。nxapnp

15、dxdpqADxiTVVpTanpeLVvpqAD0TVVnTapnpneLVvnqDxi0第85頁/共113頁第八十六頁，編輯于星期日：十三點 八分。aviY nppnxixiiTVVnpnpnpTaeLnDLpDVqv00DDCjg第86頁/共113頁第八十七頁，編輯于星期日：十三點 八分。TDVIgTpDVIC2第87頁/共113頁第八十八頁，編輯于星期日：十三點 八分。第88頁/共113頁第八十九頁，編輯于星期日：十三點 八分。第89頁/共113頁第九十頁，編輯于星期日：十三點 八分。第90頁/共113頁第九十一頁，編輯于星期日：十三點 八分。第91頁/共113頁第九十二頁，編輯于星期

16、日：十三點 八分。第92頁/共113頁第九十三頁，編輯于星期日：十三點 八分。第93頁/共113頁第九十四頁，編輯于星期日：十三點 八分。第94頁/共113頁第九十五頁，編輯于星期日：十三點 八分。PN結(jié)的反向瞬變第95頁/共113頁第九十六頁，編輯于星期日：十三點 八分。第96頁/共113頁第九十七頁，編輯于星期日：十三點 八分。第97頁/共113頁第九十八頁，編輯于星期日：十三點 八分。第98頁/共113頁第九十九頁，編輯于星期日：十三點 八分。第99頁/共113頁第一百頁，編輯于星期日：十三點 八分。第100頁/共113頁第一百零一頁，編輯于星期日：十三點 八分。第101頁/共113頁第一百零二頁，編輯于星期日：十三點 八分。第102頁/共113頁第一百零三頁，編輯于星期日：十三點 八分。第103頁/共113頁第一百零四頁，編輯于星期日：十三點 八分。WEM0021第104頁/共113頁第一百零五頁，編輯于星期日：十三點 八分。adNnNpkqdxd022dxdEadNnNpkqdxdE