模拟电路知识点总结（详细版）-- PN结

一、半导体：介于绝缘体和导体之间

二、本征半导体：纯净的半导体

 1.晶体结构：正四面体

 2.载流子：

   本征激发:逃离共价键的束缚，成为自由电子

   (本征半导体的本征激发，通常是由温度引起的晶体结构内部的共价键断裂，而导致电子或空穴逃离共价键的运动)

    ①自由电子

    ②空穴

 3.复合：自由电子和空穴的复合，成为共价键，而使其彼此湮灭

 4.影响复合和本征激发的因素：载流子的浓度、温度

 5.载流子的浓度：与温度相关

三、杂志半导体

 1.概念：掺入少量杂志元素的本征半导体

 2.N型半导体（N：Negative，负极）

  ①掺入元素：磷（+5价元素）

  ②多子：自由电子（自由电子带负电）

  ③少子：空穴

  ④温度影响：对多子的影响不大，对少子的影响大

  (少子的总的基数少，受温度影响后，使得激发出来显得比较多，所以受温度影响大)

 3.P型半导体（P：Positive，正极）

  ①掺入元素：硼（+3价元素）

  ②多子：空穴

  ③少子：自由电子

四、PN结

 1.扩散运动：多子的运动

 2.空间电荷区：又称耗尽层、阻挡层、PN结

 3.漂移运动：少子的运动（克服内电场的运动）

 4.动态平衡：多子的扩散运动和少子的漂移运动达到动态平衡

 5.对称性结：P型和N型的掺杂浓度一样

 6.不对称结：掺杂浓度不一样（浓度低，宽；浓度高，窄）

五、PN结的单向导电性

 1.外加正电压：削弱内电场，扩散运动加强

 2.外加反向电压：增强内电场，漂移运动加强

六、PN结的电流方程

 1.$i$ = $I_s(e^{\frac{U}{U_T}}-1)$

 ($I_s$：反向饱和电流，$U_T$ = 26mV(室内条件下))

七、PN结的伏安特性曲线

 1.正向特性

  ①死区电压

   死区电压是指，PN结正偏时需要克服的开启电压，$U_{D(on)}$。

  ②导通电压

   a、硅管（Si）：0.6 ～0.7V

   b、锗管（Ge）：0.2 ～0.3V

 2.反向特性

  ①反向击穿

   a、雪崩击穿：

     雪崩是链式反应（掺杂浓度低的时候）；温度升高时雪崩击穿的电压越高。

   b、齐纳击穿：

     (掺杂浓度高的时候)；温度升高时，齐纳击穿所需的电压越低。

     (击穿时，二极管不一定会烧毁)

八、PN结的电容效应

 1.势垒电容

  耗尽层宽窄变化所等效的电容称为势垒电容$C_b$

 2.扩散电容和非平衡少子相关

  扩散区内，电荷的积累和释放过程与电容器充放电过程相同，这种电容效应称为扩散电容$C_d$

九、参考资料

 [1]清华大学电子学教研组编, 诗童白, 华成英原主编, 等. 模拟电子技术基础[M]. 5版. 北京:高等教育出版社, 2015.