半導(dǎo)體基本器件及應(yīng)用電路

1、第一章第一章 半導(dǎo)體基本器件及應(yīng)用電路半導(dǎo)體基本器件及應(yīng)用電路1.1 半導(dǎo)體材料及導(dǎo)電特性半導(dǎo)體材料及導(dǎo)電特性1.2 1.2 PN結(jié)原理結(jié)原理1.4 雙極型晶體管雙極型晶體管1.3 1.3 晶體二極管及應(yīng)用晶體二極管及應(yīng)用返回1.1半導(dǎo)體材料及導(dǎo)電特性半導(dǎo)體材料及導(dǎo)電特性1.1 .1 本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體1. 1. 1 . 2 2 雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體1. 1 . 3 漂移電流與擴(kuò)散電流漂移電流與擴(kuò)散電流引言引言返回引引言言： 什什么么是是半半導(dǎo)導(dǎo)體體：電電阻阻率率 介介于于導(dǎo)導(dǎo)體體和和絕絕緣緣體體之之間間固固體體按按導(dǎo)導(dǎo)電電性性能能上上可可分分為為三三類類：導(dǎo)導(dǎo)體體： 104.cm 如如：金

2、金、銀銀、銅銅、鋁鋁絕絕緣緣體體： 1012.cm 如如：云云母母、陶陶瓷瓷半半 導(dǎo)導(dǎo) 體體 : =103109。Cm如如： 硅硅 Si(Silicon) =105.cm鍺鍺 Ge(Germanium) =4.7103.cm砷砷化化鎵鎵 GaAs =109.cm2 2 . . 注注 意意 的的 單單 位位 ： 。Cm定定義義： cmcmcmlAR2 3 . 半半導(dǎo)導(dǎo)體體具具有有其其它它特特性性：對(duì)對(duì) 影影 響響 較較 大大的的 因因 素素：雜雜質(zhì)質(zhì) ，溫溫度度 ，光光 照照1.1半導(dǎo)體材料及導(dǎo)電特性半導(dǎo)體材料及導(dǎo)電特性返回1.1 .1 本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體定定義義: :沒(méi)沒(méi)有有雜雜質(zhì)質(zhì)、 純純

3、凈凈的的單單晶晶體體稱稱為為本本征征半半導(dǎo)導(dǎo)體體. .( (一一 ) ) 本本 征征 半半 導(dǎo)導(dǎo) 體體 的的 共共 價(jià)價(jià) 鍵鍵 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu)1 1 S S i i 、GG e e原原子子結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)模模型型14 32 4 4 慣慣性性核核S i(14)和和 G e(32)因因外外層層都都有有 4 個(gè)個(gè)價(jià)價(jià)電電子子，由由于于 外外 層層 價(jià)價(jià) 電電 子子 受受 原原 子子 核核的的 束束 縛縛 力力 小小 ， 許許 多多 物物 理理現(xiàn)現(xiàn) 象象 是是 由由 外外 層層 價(jià)價(jià) 電電 子子 數(shù)數(shù)決決 定定 ， 為為 了了 更更 方方 便便 研研 究究?jī)r(jià)價(jià) 電電 子子 的的 作作 用用 常常 把把 原原 子子

4、核核 和和 內(nèi)內(nèi) 層層 電電 子子 看看 作作 一一 個(gè)個(gè)整整體體, ,稱稱為為慣慣性性核核。價(jià)價(jià)電電子子返回2 2 共共 價(jià)價(jià) 鍵鍵 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu)1.1 .1 本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體（intrinsic semiconductor）當(dāng)當(dāng) S S i i（或或 GG e e）原原子子組組成成單單晶晶體體后后，各各原原子子之之間間有有序序、整整齊齊的的排排列列在在一一起起，原原子子之之間間靠靠得得很很近近，價(jià)價(jià)電電子子不不僅僅受受本本原原子子的的作作用用，還還要要受受相相鄰鄰原原子子的的作作用用，量量 子子 力力 學(xué)學(xué) 證證 明明 ： 原原 子子 中中 電電子子 具具 有有 的的 能能 量量狀狀態(tài)態(tài)

5、 是是離離散散的的，量量子子化化 的的 ，每每一一個(gè)個(gè)能能量量狀狀態(tài)態(tài)對(duì)對(duì)應(yīng)應(yīng)于于一一個(gè)個(gè)能能級(jí)級(jí)，一一系系 列列能能級(jí)級(jí)形形成成能能帶帶。根根據(jù)據(jù)原原子子的的理理論論：原原子子外外層層電電子子有有 8 8 個(gè)個(gè)才才能能處處于于穩(wěn)穩(wěn)定定狀狀態(tài)態(tài)。因因此此 S S i i（或或 GG e e）單單晶晶體體每每個(gè)個(gè)原原子子都都從從四四周周相相鄰鄰原原子子得得到到 4 4 個(gè)個(gè)價(jià)價(jià)電電子子才才能能組組成成穩(wěn)穩(wěn)定定狀狀態(tài)態(tài)。即即每每一一個(gè)個(gè)價(jià)價(jià)電電子子為為相相鄰鄰原原子子核核所所共共有有，每每相相鄰鄰兩兩個(gè)個(gè)原原子子都都共共用用一一對(duì)對(duì)價(jià)價(jià)電電子子。形形成成共共價(jià)價(jià)鍵鍵結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)。4 4 4 4 4 4

6、 4 4 4 在在 S S i i 或或 GG e e 單單晶晶體體中中，價(jià)價(jià)電電子子處處于于束束縛縛 狀狀 態(tài)態(tài) ， 其其 能能 量量 較較 低低 ， 處處 于于 較較 低低 的的 能能 帶帶 稱稱 為為價(jià)價(jià) 帶帶 。 而而 自自 由由 電電 子子 處處 較較 高高 的的 能能 帶帶 稱稱 為為 導(dǎo)導(dǎo) 帶帶 。由由于于價(jià)價(jià)電電子子至至少少要要獲獲得得 E g的的能能量量才才能能掙掙脫脫共共價(jià)價(jià) 鍵鍵 的的 束束 縛縛 成成 為為 自自 由由 電電 子子 ， 因因 此此 自自 由由 電電 子子 所所占占 有有 的的 最最 低低 能能 級(jí)級(jí) 要要 比比 價(jià)價(jià) 電電 子子 可可 能能 占占 有有

7、的的 最最 高高能能級(jí)級(jí)高高出出 E g。于于是是 S S i i（或或 GG e e）晶晶體體中中的的能能 量量 分分 布布 中中 有有 一一 段段 間間 隙隙 不不 可可 能能 被被 電電 子子 所所 占占有有。其其寬寬度度為為 E g，稱稱為為禁禁帶帶寬寬度度。E g一一般般與與半半導(dǎo)導(dǎo)體體材材料料和和溫溫度度 T T 有有關(guān)關(guān)：T=0k (-273.160c) 時(shí)， T=300k （室溫） Eg0 (Si)=1.21 ev E g(S i)=1.12evEg0 (Ge)=0.785 ev E g(G e)=0.72e電子能量電子能量禁禁帶帶Eg導(dǎo)帶導(dǎo)帶價(jià)價(jià)帶帶返回 T=0k 且且無(wú)無(wú)外

8、外界界其其它它能能量量激激發(fā)發(fā)時(shí)時(shí)，Eg0較較大大，價(jià)價(jià)電電子子全全部部束束縛縛在在共共價(jià)價(jià)鍵鍵中中，導(dǎo)導(dǎo)帶帶中中無(wú)無(wú)自自由由電電子子。 （此此時(shí)時(shí)的的本本征征半半導(dǎo)導(dǎo)體體相相當(dāng)當(dāng)與與絕絕緣緣體體）2 2 本本 征征 激激 發(fā)發(fā) ：T T（or光照） 價(jià)價(jià)電電子子獲獲得得能能量量 躍躍遷遷導(dǎo)導(dǎo)帶帶 自自由由電電子子 位位于于導(dǎo)導(dǎo)帶帶 空空穴穴 位位于于價(jià)價(jià)帶帶E g4 4 4 4 4 4 4 4 4 （二）本征激發(fā)和兩種載流子（二）本征激發(fā)和兩種載流子 電電子子能能量量禁禁帶帶Eg導(dǎo)導(dǎo)帶帶價(jià)價(jià)帶帶 注注意意：在在本本征征激激發(fā)發(fā)（或或熱熱激激發(fā)發(fā)）中中，電電子子、空空穴穴成成對(duì)對(duì)產(chǎn)產(chǎn)生生a:a

9、:空穴帶正電量空穴帶正電量b b：空穴是半導(dǎo)體中所特有的帶單位空穴是半導(dǎo)體中所特有的帶單位正電荷的粒子，與電子電量相等，正電荷的粒子，與電子電量相等，符號(hào)相反符號(hào)相反c：空穴在價(jià)帶內(nèi)運(yùn)動(dòng)，也是一種載空穴在價(jià)帶內(nèi)運(yùn)動(dòng)，也是一種載流子。在外電場(chǎng)作用下可在晶體內(nèi)流子。在外電場(chǎng)作用下可在晶體內(nèi)定向移動(dòng)定向移動(dòng)空穴：空穴：載載流流子子：物物體體內(nèi)內(nèi)運(yùn)運(yùn)載載電電荷荷的的粒粒子子，決決定定于于物物體體的的導(dǎo)導(dǎo)電電能能力力。自由電子載流子：帶單位負(fù)電自由電子載流子：帶單位負(fù)電空穴載流子空穴載流子 ：帶單位正電：帶單位正電在在外外電電場(chǎng)場(chǎng)作作用用下下電電子子、空空穴穴運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)方方向向相相反反，對(duì)對(duì)電電流流的的貢

10、貢獻(xiàn)獻(xiàn)是是迭迭加加的的。在在常常溫溫下下本本征征半半導(dǎo)導(dǎo)體體內(nèi)內(nèi)有有兩兩種種載載流流子子：返回（三）本征載流子（本征載流子（intrinsic carrier）濃度濃度 本征激發(fā)本征激發(fā)電子電子空穴空穴E g1電子電子 空穴空穴隨機(jī)碰撞隨機(jī)碰撞復(fù)合復(fù)合 （自由電子釋放能量）電子空穴對(duì)消失（自由電子釋放能量）電子空穴對(duì)消失23本征激發(fā)本征激發(fā)動(dòng)態(tài)平衡動(dòng)態(tài)平衡復(fù)合復(fù)合 是電子空穴對(duì)的兩種矛盾運(yùn)動(dòng)形式。是電子空穴對(duì)的兩種矛盾運(yùn)動(dòng)形式。 在在本本征征半半導(dǎo)導(dǎo)體體中中電電子子和和空空穴穴的的濃濃度度總總是是相相等等的的若若設(shè)設(shè) ni為為電電子子濃濃度度，pi為為空空穴穴濃濃度度本本征征載載流流子子濃濃度

11、度：ni=pi=AoT3/2exp(-Eg0/2kT)其其中中：Ao為為常常數(shù)數(shù)，與與半半導(dǎo)導(dǎo)體體材材料料有有關(guān)關(guān)：Si: Ao=3.881016(cm-3.k-2/3) Ge: Ao=1.761016(cm-3.k-2/3) k 為玻耳茲曼常數(shù)為玻耳茲曼常數(shù) k=1.3810-23(J.k-1)當(dāng) T=300k（室溫） Si: ni=pi1.51010/cm3 Ge: ni=pi2.41013/cm由由上上式式： Tni(or pi)導(dǎo)導(dǎo)電電能能力力 可可制制作作熱熱敏敏元元件件 影影響響半半導(dǎo)導(dǎo)體體器器件件的的穩(wěn)穩(wěn)定定性性 另另外外 光光照照ni(orpi) 導(dǎo)導(dǎo)電電能能力力 可可制制作作

12、光光電電器器件件返回1. 1. 1 . 2 2 雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體（donor and acceptor impurities） 實(shí)實(shí)際際上上，制制造造半半導(dǎo)導(dǎo)體體器器件件的的材材料料并并不不是是本本征征半半導(dǎo)導(dǎo)體體，而而是是人人為為地地?fù)綋饺肴胍灰欢ǘs雜質(zhì)質(zhì)成成份份的的半半導(dǎo)導(dǎo)體體1 1 什什 么么 是是 雜雜 質(zhì)質(zhì) 半半 導(dǎo)導(dǎo) 體體 ： 人人 為為 地地 摻摻 入入 一一 定定 雜雜 質(zhì)質(zhì) 成成 份份 的的 半半 導(dǎo)導(dǎo) 體體2 2 為為 什什 么么 要要 摻摻 雜雜 ： 提提 高高 半半 導(dǎo)導(dǎo) 體體 的的 導(dǎo)導(dǎo) 電電 能能 力力例例如如：Si 本本征征半半導(dǎo)導(dǎo)體體（T300k） ： n

13、i=pi=1.5X1010cm3 原原子子密密度度 4.96X1022/cm33.3X1012分之一故故：本本征征半半導(dǎo)導(dǎo)體體的的導(dǎo)導(dǎo)電電能能力力很很弱弱。3 3 在在本本征征半半導(dǎo)導(dǎo)體體中中摻摻入入不不同同種種類類的的雜雜質(zhì)質(zhì)可可以以改改變變半半導(dǎo)導(dǎo)體體中中兩兩種種載載流流子子的的濃濃度度。根根 據(jù)據(jù) 摻摻 入入 雜雜 質(zhì)質(zhì) 的的 種種 類類 可可 分分 為為 ： NN 型型半半導(dǎo)導(dǎo)體體 （摻摻入入 5 5 價(jià)價(jià)元元素素雜雜質(zhì)質(zhì)） P P 型型半半導(dǎo)導(dǎo)體體 （摻摻入入 3 3 價(jià)價(jià)元元素素雜雜質(zhì)質(zhì)）返回（一）一）NN型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體（N Type semiconductor） 4 4 4 5

14、 4 4 4 4 4 在在本本征征半半導(dǎo)導(dǎo)體體中中摻摻入入 5 5 價(jià)價(jià)元元素素的的雜雜質(zhì)質(zhì)（砷砷、磷磷、銻銻）就就成成為為 NN 型型雜雜質(zhì)質(zhì)半半導(dǎo)導(dǎo)體體。雜雜質(zhì)質(zhì)原原子子能能提提供供多多余余電電子子稱稱為為施施主主雜雜質(zhì)質(zhì) 多多余余電電子子位位于于施施主主能能級(jí)級(jí) （進(jìn)進(jìn)入入導(dǎo)導(dǎo)帶帶）成成 為為自自由由電電子子室溫T=300k電電子子能能量量禁禁帶帶Eg導(dǎo)導(dǎo)帶帶價(jià)價(jià)帶帶施施主主能能級(jí)級(jí)+N型型雜雜質(zhì)質(zhì)半半導(dǎo)導(dǎo)體體的的特特點(diǎn)點(diǎn)：1 1、 與與本本征征激激發(fā)發(fā)不不同同，施施主主原原子子在在提提供供多多余余電電子子的的同同時(shí)時(shí)并并不不產(chǎn)產(chǎn)生生空空穴穴，而而成成為為正正離離子子被被束束縛縛在在晶晶

15、格格結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)中中，不不能能自自由由移移動(dòng)動(dòng)，不不起起導(dǎo)導(dǎo)電電作作用用。2 2、在在室室溫溫下下，多多余余電電子子全全部部被被激激發(fā)發(fā)為為自自由由電電子子，故故NN型型半半導(dǎo)導(dǎo)體體中中自自由由電電子子數(shù)數(shù)目目很很高高（濃濃度度大大）, ,主主要要靠靠電電子子導(dǎo)導(dǎo)電電。稱稱為為電電子子半半導(dǎo)導(dǎo)體體。3 3、在在 NN 型型半半導(dǎo)導(dǎo)體體中中同同樣樣也也有有本本征征激激發(fā)發(fā)產(chǎn)產(chǎn)生生的的電電子子空空穴穴對(duì)對(duì)，但但數(shù)數(shù)量量很很小小，自自由由電電子子濃濃度度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大大于于空空穴穴濃濃度度。+在在NN型型半半導(dǎo)導(dǎo)體體中中：自自由由電電子子多多數(shù)數(shù)載載流流子子（多多子子） 。且且多多數(shù)數(shù)載載流流子子濃濃度度ni空

16、空穴穴少少數(shù)數(shù)載載流流子子（少少子子） 。 少少數(shù)數(shù)載載流流子子濃濃度度pi+5返回（二）（二）P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體（P type semiconductor）電電子子能能量量禁禁帶帶Eg導(dǎo)導(dǎo)帶帶價(jià)價(jià)帶帶受受主主能能級(jí)級(jí)- 在在本本征征半半導(dǎo)導(dǎo)體體中中摻摻入入 3 3 價(jià)價(jià)元元素素 （如如 B 硼硼） ，就就成成為為 P P 型型半半導(dǎo)導(dǎo)體體。3 價(jià)價(jià) 雜雜 質(zhì)質(zhì) 原原 子子 接接 受受 電電 子子 負(fù)負(fù) 離離 子子 受受 主主 雜雜 質(zhì)質(zhì) （ acceptor impurity） （ 受受 主主 原原 子子 ） 位位 于于 受受 主主 能能 級(jí)級(jí) 產(chǎn)產(chǎn) 生生 空空 位位 （ 位位 于于 價(jià)價(jià)

17、帶帶 ）室 溫T=300k帶帶負(fù)負(fù)電電離離子子與與帶帶正正電電空空穴穴間間有有吸吸引引力力，即即空空穴穴是是受受束束縛縛的的，只只能能在在負(fù)負(fù)離離子子附附近近活活動(dòng)動(dòng)。但但只只要要賦賦予予它它一一定定的的能能量量，它它掙掙脫脫束束縛縛運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)到到遠(yuǎn)遠(yuǎn)離離負(fù)負(fù)離離子子的的地地方方，該該空空穴穴就就和和本本征征激激發(fā)發(fā)產(chǎn)產(chǎn)生生的的空空穴穴一一樣樣可可以以自自由由運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)。對(duì)對(duì)半半導(dǎo)導(dǎo)體體的的導(dǎo)導(dǎo)電電有有貢貢獻(xiàn)獻(xiàn)。雜雜 質(zhì)質(zhì) 產(chǎn)產(chǎn) 生生（ 空 位 ） 受受 主主 能能 級(jí)級(jí) 在在 價(jià)價(jià) 帶帶 中中 形形 成成 空空 穴穴 晶晶 格格 中中 留留 下下 負(fù)負(fù) 離離 子子接 受電 子P型型半半導(dǎo)導(dǎo)體體的

18、的特特點(diǎn)點(diǎn)：1 1、 與與本本征征激激發(fā)發(fā)不不同同。受受主主原原子子接接受受電電子子在在價(jià)價(jià)帶帶中中產(chǎn)產(chǎn)生生一一個(gè)個(gè)空空穴穴，但但并并不不在在導(dǎo)導(dǎo)帶帶中中產(chǎn)產(chǎn)生生電電子子，而而在在晶晶格格中中留留下下一一個(gè)個(gè)負(fù)負(fù)離離子子。負(fù)負(fù)離離子子不不能能自自由由移移動(dòng)動(dòng)，不不起起導(dǎo)導(dǎo)電電作作用用。2 2 在在室室溫溫下下3 3價(jià)價(jià)受受主主原原子子產(chǎn)產(chǎn)生生的的空空位位全全部部可可被被激激發(fā)發(fā)為為價(jià)價(jià)帶帶中中的的空空穴穴，故故P P型型半半導(dǎo)導(dǎo)體體中中空空穴穴數(shù)數(shù)很很高高，主主要要靠靠空空穴穴導(dǎo)導(dǎo)電電。稱稱為為空空穴穴半半導(dǎo)導(dǎo)體體。4 4 4 3 4 4 4 4 4 -3 3 P P型型半半導(dǎo)導(dǎo)體體中中也也有

19、有本本征征激激發(fā)發(fā)而而產(chǎn)產(chǎn)生生電電子子空空穴穴對(duì)對(duì)，但但由由于于復(fù)復(fù)合合作作用用，電電子子數(shù)數(shù)目目很很小小，空空穴穴的的濃濃度度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大大于于電電子子濃濃度度。P P型型半半導(dǎo)導(dǎo)體體： 多多子子 空空穴穴 且且：多多子子濃濃度度pi 少少子子 電電子子 少少子子濃濃度度ni返回（三）三）雜質(zhì)半導(dǎo)體中的載流子濃度雜質(zhì)半導(dǎo)體中的載流子濃度 本征半導(dǎo)體中載流子由本征激發(fā)產(chǎn)生：本征半導(dǎo)體中載流子由本征激發(fā)產(chǎn)生：ni=pi摻雜半導(dǎo)體中（摻雜半導(dǎo)體中（N or P）摻雜越多摻雜越多多子濃度多子濃度少子濃度少子濃度雜質(zhì)半導(dǎo)體載流子由兩個(gè)過(guò)程產(chǎn)生雜質(zhì)半導(dǎo)體載流子由兩個(gè)過(guò)程產(chǎn)生： 雜質(zhì)電離雜質(zhì)電離多子多子 本征激

20、發(fā)本征激發(fā)少子少子由半導(dǎo)體理論可以證明，兩種載流子的濃度滿足以下關(guān)系：由半導(dǎo)體理論可以證明，兩種載流子的濃度滿足以下關(guān)系：1 熱平衡條件：熱平衡條件：溫度一定時(shí)，兩種載流子濃度積之，等于本征濃度的平方。溫度一定時(shí)，兩種載流子濃度積之，等于本征濃度的平方。NN型半導(dǎo)體：若以型半導(dǎo)體：若以nn表示電子（多子），表示電子（多子），pn表示空穴（少子）表示空穴（少子） 則有則有 nn.pn=ni2P P型半導(dǎo)體：型半導(dǎo)體：pp表示空穴（多子）表示空穴（多子），np表示電子濃度（少子）表示電子濃度（少子） Pp.np=ni22 電中性條件：電中性條件：整塊半導(dǎo)體的正電荷量與負(fù)電荷量恒等。整塊半導(dǎo)體的正電

21、荷量與負(fù)電荷量恒等。 NN型：型： No表示施主雜質(zhì)濃度表示施主雜質(zhì)濃度，則：則：nn=No+pn P P型：型： NA表示受主雜質(zhì)濃度表示受主雜質(zhì)濃度， Pp=NA+np由于一般總有由于一般總有Nopn NAnp 所以有所以有 NN型：型：nnNo 且：且： pn ni2/ND P P型：型：ppNA npni2/NA 多子濃度等于摻雜濃度多子濃度等于摻雜濃度 少子濃度與本征濃度少子濃度與本征濃度n ni i2 2有關(guān)，有關(guān)， 與溫度無(wú)關(guān)與溫度無(wú)關(guān) 隨溫度升高而增加，是半導(dǎo)體隨溫度升高而增加，是半導(dǎo)體 元件溫度漂移的主要原因元件溫度漂移的主要原因多子濃度少子濃度返回1. 1 . 3 漂移電流

22、與擴(kuò)散電流漂移電流與擴(kuò)散電流半導(dǎo)體中有兩種載流子：電子和空穴，這兩種載流子的定向運(yùn)動(dòng)會(huì)引起導(dǎo)半導(dǎo)體中有兩種載流子：電子和空穴，這兩種載流子的定向運(yùn)動(dòng)會(huì)引起導(dǎo) 電電流。電電流。引起載流子定向運(yùn)動(dòng)的原因有兩種：引起載流子定向運(yùn)動(dòng)的原因有兩種：由于電場(chǎng)而引起的定向運(yùn)動(dòng)由于電場(chǎng)而引起的定向運(yùn)動(dòng)漂移運(yùn)動(dòng)。（漂移電流）漂移運(yùn)動(dòng)。（漂移電流）由于載流子的濃度梯度而引起的定向運(yùn)動(dòng)由于載流子的濃度梯度而引起的定向運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)（擴(kuò)散電流）擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)（擴(kuò)散電流）（一）漂移電流（一）漂移電流（drift current） 在電子濃度為在電子濃度為n,空穴濃度為空穴濃度為p的半導(dǎo)體兩端外加電壓的半導(dǎo)體兩端外加電壓V，在電

23、場(chǎng)在電場(chǎng)E的作用的作用下，下，空穴將沿電場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)空穴將沿電場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)，電子將沿與電場(chǎng)相反方向運(yùn)動(dòng)電子將沿與電場(chǎng)相反方向運(yùn)動(dòng)：EV空空穴穴的的平平均均漂漂移移速速度度：vp=up.E電電子子的的平平均均漂漂移移速速度度：vn=-un.E其其中中 up和 un為為空空穴穴和和電電子子的的遷遷移移率率（單單位位電電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度度下下載載流流子子的的平平均均漂漂移移速速度度）所所以以 空空穴穴的的電電流流密密度度：Jpt=q.p.vp=up.q.p.E 電電子子的的電電流流密密度度：Jnt=-q.n.vn=un.q.n.E 其其中中q為為電電子子電電荷荷量量總總的的漂漂移移電電流流密密度度：Jt=Jp

24、t+Jnt=(up.p+un.n)qE返回(二）擴(kuò)散二）擴(kuò)散 電電 流流（diffusion current）載流子注入載流子注入光照的作用光照的作用非平衡載流子非平衡載流子 載流子濃度梯度載流子濃度梯度擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散電流擴(kuò)散電流擴(kuò)擴(kuò)散散電電流流是是半半導(dǎo)導(dǎo)體體中中載載流流子子的的一一種種特特殊殊運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)形形式式，是是由由于于載載流流子子的的濃濃度度差差而而引引起起的的，擴(kuò)擴(kuò)散散運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)總總是是從從濃濃度度高高的的區(qū)區(qū)域域向向濃濃度度小小的的區(qū)區(qū)域域進(jìn)進(jìn)行行，光光照照 N型半導(dǎo)體xn (x)p (x)載流子濃度載流子濃度熱平衡值熱平衡值熱平衡值熱平衡值x若若用用dx)x(dp,dx)x(

25、dn表表示示非非平平衡衡空空穴穴和和電電子子的的濃濃度度梯梯度度，則則沿沿X方方向向的的擴(kuò)擴(kuò)散散電電流流密密度度分分別別為為： Jpo=-qDpdx)x(dpJno=-(-q) Dndx)x(dn=qDndx)x(dn式式中中 DP和和 Dn為為空空穴穴和和電電子子擴(kuò)擴(kuò)散散系系數(shù)數(shù)（單單位位 cm2/s）上上式式表表示示：空空穴穴擴(kuò)擴(kuò)散散中中電電流流與與x方方向向相相同同 電電子子擴(kuò)擴(kuò)散散電電流流與與x方方向向相相反反 （因?yàn)閐x)x(dp0，dx)x(dn0）返回1.2 1.2 PN結(jié)原理結(jié)原理1.2 .2 空間電荷區(qū)特點(diǎn)：空間電荷區(qū)特點(diǎn)：1.2.1 PN結(jié)的形成及特點(diǎn)結(jié)的形成及特點(diǎn)返回NP

26、+-1.2 1.2 PN結(jié)原理結(jié)原理 在在一一塊塊 N 型型半半導(dǎo)導(dǎo)體體（or P type） ，用用雜雜質(zhì)質(zhì)補(bǔ)補(bǔ)償償?shù)牡姆椒椒ǚ〒綋饺肴胍灰欢ǘ〝?shù)數(shù)量量的的 3 3 價(jià)價(jià)元元素素（o or r 5 5 價(jià)價(jià)元元素素）將將這這一一部部分分區(qū)區(qū)域域轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換成成 P P 型型（或或 NN 型型） ，則則在在它它們們的的界界面面處處便便生生成成 PN 結(jié)結(jié)。PN 結(jié)結(jié)是是晶晶體體二二極極管管及及其其它它半半導(dǎo)導(dǎo)體體的的基基本本結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，在在集集成成電電路路中中極極其其重重要要。ENP+-返回1.2.1 PN結(jié)的結(jié)的形成及特點(diǎn)形成及特點(diǎn)一一PN結(jié)的動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程和接觸電位結(jié)的動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程和接觸電位（一）

27、 空空間間電電荷荷區(qū)區(qū)(space charge region) 在在NN型型和和P P型型半半導(dǎo)導(dǎo)體體的的界界面面兩兩側(cè)側(cè)，明明顯顯地地存存在在著著電電子子和和空空穴穴的的濃濃度度差差，導(dǎo)導(dǎo)致致載載流流子子的的擴(kuò)擴(kuò)散散運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)：P P型型半半導(dǎo)導(dǎo)體體中中空空穴穴NN 區(qū)區(qū)擴(kuò)擴(kuò)散散與與NN 區(qū)區(qū)中中電電子子復(fù)復(fù)合合 P P區(qū)區(qū)留留下下負(fù)負(fù)離離子子NN區(qū)區(qū)生生成成正正離離子子 NN 型型半半導(dǎo)導(dǎo)體體中中電電子子（多多子子）P P 區(qū)區(qū)擴(kuò)擴(kuò)散散與與 P P 區(qū)區(qū)空空穴穴復(fù)復(fù)合合 NN 區(qū)區(qū)留留下下正正離離子子P P 區(qū)區(qū)生生成成負(fù)負(fù)離離子子。 NN 區(qū)區(qū)則則為為正正 P P 區(qū)區(qū)則則為為負(fù)負(fù)形形成

28、成內(nèi)內(nèi)建建電電場(chǎng)場(chǎng) E伴伴隨隨著著擴(kuò)擴(kuò)散散和和復(fù)復(fù)合合運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)在在PN結(jié)結(jié)界界面面附附近近形形成成一一個(gè)個(gè)空空間間電電荷荷區(qū)區(qū)： 內(nèi)內(nèi)建建電電場(chǎng)場(chǎng) 形形成成少少子子的的漂漂移移運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng) NN區(qū)區(qū)中中空空穴穴P P區(qū)區(qū) P P區(qū)區(qū)中中電電子子NN區(qū)區(qū)消弱消弱內(nèi)建電場(chǎng)內(nèi)建電場(chǎng)ENP+-ENP+- 顯顯然然半半導(dǎo)導(dǎo)體體中中多多子子的的擴(kuò)擴(kuò)散散運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)和和少少子子的的漂漂移移運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)是是一一對(duì)對(duì)矛矛盾盾運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)的的兩兩個(gè)個(gè)方方面面：多多 子子 擴(kuò)擴(kuò) 散散 運(yùn)運(yùn) 動(dòng)動(dòng)空空間間電電荷荷區(qū)區(qū)內(nèi)內(nèi)建建電電場(chǎng)場(chǎng)E E少少子子漂漂移移結(jié)結(jié)果果：多多子子擴(kuò)擴(kuò)散散運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng) 少少子子的的漂漂移移 擴(kuò)擴(kuò)散散電電流流 漂漂

29、移移電電流流熱平衡（動(dòng)態(tài)平衡）熱平衡（動(dòng)態(tài)平衡） PN 結(jié)結(jié)中中總總電電流流為為零零?？湛臻g間電電荷荷區(qū)區(qū)寬寬度度穩(wěn)穩(wěn)定定形形成成 PN 結(jié)結(jié)。返回1.2 .2 空間電荷區(qū)特點(diǎn)：空間電荷區(qū)特點(diǎn)：1 1. .空空間間電電荷荷區(qū)區(qū)寬寬度度決決定定于于雜雜質(zhì)質(zhì)濃濃度度 一一般般雜雜質(zhì)質(zhì)濃濃度度越越高高空空間間電電荷荷區(qū)區(qū)越越薄薄，空空間間電電荷荷區(qū)區(qū)伸伸向向雜雜質(zhì)質(zhì)濃濃度度低低的的一一側(cè)側(cè)。2 2. .擴(kuò)擴(kuò)散散在在空空間間電電荷荷區(qū)區(qū)內(nèi)內(nèi)形形成成一一定定的的空空間間電電荷荷分分布布( (x x) )，P P 區(qū)區(qū)為為負(fù)負(fù)，NN 區(qū)區(qū)為為正正，界界面面處處為為零零。故故 在在 電電 荷荷 區(qū)區(qū) 內(nèi)內(nèi)

30、形形 成成 一一 定定 的的 電電 場(chǎng)場(chǎng) 分分 布布 ：E E = = )x(d dx x ( (為為 介介 質(zhì)質(zhì) 常常 數(shù)數(shù) ) )。從從而而在在空空間間電電荷荷區(qū)區(qū)內(nèi)內(nèi)造造成成一一定定的的電電位位差差（接接觸觸電電位位差差） Edx 其其 中中 內(nèi)內(nèi) 建建 電電 位位 差差 ： U= UTln pp/pn= UTln nn/np = UTln ppnn/ni2UTln NDNA/ni2 其其中中 UT=KT/q （熱熱力力學(xué)學(xué)電電壓壓） NP+-E電荷密度電荷密度E電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度電位電位qU內(nèi)建電位內(nèi)建電位勢(shì)壘（電子勢(shì)能）勢(shì)壘（電子勢(shì)能）qUPN常常溫溫下下（T300K） UT=26mV

31、 Si: U=0.60.8v Ge: U=0.20.3v 3 3由由于于電電子子是是帶帶負(fù)負(fù)電電荷荷的的，處處于于高高電電勢(shì)勢(shì)處處的的電電子子具具有有較較低低位位能能，而而處處于于低低電電勢(shì)勢(shì)處處電電子子具具有有較較高高位位能能所以所以 NN 區(qū)電子比區(qū)電子比 P P 區(qū)能量低區(qū)能量低 qU , N, N 區(qū)電子區(qū)電子 要到達(dá)要到達(dá) P P 區(qū)區(qū) , ,或或 P P 區(qū)空穴要到達(dá)區(qū)空穴要到達(dá) NN 區(qū)必須克區(qū)必須克 服勢(shì)壘服勢(shì)壘 qU ，故勢(shì)壘阻礙了擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。故勢(shì)壘阻礙了擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。故空故空 間電荷區(qū)也稱為間電荷區(qū)也稱為勢(shì)壘區(qū)勢(shì)壘區(qū)或或阻擋層阻擋層。 4 4. .空空間間電電荷荷區(qū)區(qū)內(nèi)內(nèi)只只有有

32、不不能能移移動(dòng)動(dòng)的的離離子子，是是載載流流子子不不能能停停留留的的區(qū)區(qū)域域或或載載流流子子耗耗盡盡的的區(qū)區(qū)域域，故故又又稱稱耗耗盡盡層層（depletion layer）返回1.31.3晶體二極管及應(yīng)用晶體二極管及應(yīng)用132 二極管的電阻二極管的電阻133 二極管的交流小信號(hào)等效模型二極管的交流小信號(hào)等效模型1. 3. 4 二極管應(yīng)用電路二極管應(yīng)用電路131晶體二極管的伏安特性晶體二極管的伏安特性引言引言返回135 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管136 PN結(jié)電容結(jié)電容137 PN結(jié)的溫度特性結(jié)的溫度特性138 二極管主要參數(shù)二極管主要參數(shù)1.3 1.3 晶體二極管及應(yīng)用晶體二極管及應(yīng)用晶晶體體二二極極管管 P

33、 PNN 結(jié)結(jié) 歐歐姆姆接接觸觸電電極極，引引出出線線 管管殼殼NP+-E（一一） 單單向向?qū)?dǎo)電電偏偏置置：在在P PNN結(jié)結(jié)兩兩端端外外接接電電源源電電壓壓 正正向向偏偏置置：P P 區(qū)區(qū)接接正正電電源源，NN 區(qū)區(qū)接接負(fù)負(fù) 反反向向偏偏置置：NN 區(qū)區(qū)接接正正，P P 區(qū)區(qū)接接負(fù)負(fù)1.3.1 晶體二極管的伏安特性晶體二極管的伏安特性返回1. 1. 正向偏置，正向電流正向偏置，正向電流RUNP+-U UiDUU-U-U正正向向偏偏置置外外電電場(chǎng)場(chǎng)削削弱弱內(nèi)內(nèi)電電場(chǎng)場(chǎng) 勢(shì)勢(shì)壘壘降降低低阻阻擋擋層層變變窄窄破破壞壞P PNN結(jié)結(jié)動(dòng)動(dòng)態(tài)態(tài)平平衡衡擴(kuò)擴(kuò)散散運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)占占優(yōu)優(yōu)勢(shì)勢(shì)漂漂移移減減弱弱擴(kuò)擴(kuò)散

34、散電電流流Di較較大大。擴(kuò)散電流的全過(guò)程：擴(kuò)散電流的全過(guò)程：電電子子由由電電源源負(fù)負(fù)極極NN 區(qū)區(qū) P PNN 結(jié)結(jié)P P 區(qū)區(qū)P P 區(qū)區(qū)空空穴穴復(fù)復(fù)合合電電源源正正極極向向 P P 區(qū)區(qū)提提供供空空穴穴擴(kuò)散擴(kuò)散iDiDiDiD+_返回NP+-2. 2. 反向偏置，反向電流反向偏置，反向電流RUUiRU NP+-UU+U+UiRiRiRiR反反向向偏偏置置：外外電電場(chǎng)場(chǎng)與與內(nèi)內(nèi)建建電電場(chǎng)場(chǎng)方方向向一一致致P PNN 結(jié)結(jié)勢(shì)勢(shì)壘壘提提高高 （阻阻擋擋層層變變寬寬）漂漂移移占占優(yōu)優(yōu)勢(shì)勢(shì)擴(kuò)擴(kuò)散散減減弱弱漂漂移移電電流流 iR很很小小。 由于由于反向漂移電流是少數(shù)載流子漂移形成的電流反向漂移電流是少

35、數(shù)載流子漂移形成的電流，而少數(shù)載流，而少數(shù)載流 子濃度很低，故子濃度很低，故反向電流遠(yuǎn)小于正向電流反向電流遠(yuǎn)小于正向電流，即，即 iD|iR| +_返回Si（二）二）伏安特性伏安特性二二極極管管的的電電流流與與端端電電壓壓之之間間的的關(guān)關(guān)系系或或曲曲線線1. 二二極極管管的的理理想想伏伏安安特特性性方方程程： iD= Isex p（ uD/UT ） 1 式式中中：uD二二極極管管端端電電壓壓，UTKT/q,（當(dāng)當(dāng) T300K 時(shí)時(shí) UT26mv） ，IS為為飽飽和和電電流流，與與少少數(shù)數(shù)載載流流子子濃濃度度有有關(guān)關(guān)。 Ge 1.0iDuDa: 正正偏偏(uD0的的區(qū)區(qū)域域是是正正向向工工作作區(qū)

36、區(qū))： 當(dāng)當(dāng) uD4UT時(shí)時(shí)，exp（uD/UT）1, iDIs exp（uD / UT） 正正偏偏伏伏安安特特性性方方程程 正正向向電電流流與與正正向向偏偏壓壓按按指指數(shù)數(shù)規(guī)規(guī)律律增增大大。二二極極管管正正向向開(kāi)開(kāi)啟啟（或或門門 限限）電電壓壓： Si: UON=0.50.6V Ge: UON=0.10.2V UONUON返回一一般般：Si: Is在在1091015A量量級(jí)級(jí) Ge: Is在在uA量量級(jí)級(jí)Si（二）二）伏安特性伏安特性1. 二二極極管管的的理理想想伏伏安安特特性性方方程程： iD=Isexp（ uD/UT ）1 式式中中：uD二二極極管管端端電電壓壓，UTKT/q,（當(dāng)當(dāng) T

37、300K 時(shí)時(shí) UT26mv） ，IS為為飽飽和和電電流流，與與少少數(shù)數(shù)載載流流子子濃濃度度有有關(guān)關(guān)。 iR=-IsGeSiGeU(BR)U(BR) 1.0iDuDb: 反反偏偏(U(BR)UD|U(BR)|擊擊穿穿區(qū)區(qū)， Si 管反向擊穿電壓比管反向擊穿電壓比 Ge 管高管高 二極管擊穿后端電壓幾乎二極管擊穿后端電壓幾乎不變，具有穩(wěn)壓特性。不變，具有穩(wěn)壓特性。 iD=Isexp（ uD/UT ）1 式式中中：uD二二極極管管端端電電壓壓，UTKT/q,（當(dāng)當(dāng) T300K 時(shí)時(shí) UT26mv） ，IS為為飽飽和和電電流流，與與少少數(shù)數(shù)載載流流子子濃濃度度有有關(guān)關(guān)。 返回ID 直直流流電電阻阻Q

38、UDiDuD定定義義：RD直直流流偏偏壓壓直直流流電電流流UDID 靜靜態(tài)態(tài)工工作作點(diǎn)點(diǎn)（直直流流工工作作點(diǎn)點(diǎn)）Q： （UD，ID） 交交流流電電阻阻（動(dòng)動(dòng)態(tài)態(tài)電電阻阻）定義：定義： rd=(diD /duD )Q-1=2uD /2iD DTTdsDIUUuIdud 1)exp( (因因?yàn)闉?IDIs exp uD /UT) 可可見(jiàn)見(jiàn)二二極極管管的的動(dòng)動(dòng)態(tài)態(tài)電電阻阻可可以以用用靜靜態(tài)態(tài)電電流流來(lái)來(lái)計(jì)計(jì)算算。且且有有 IDrd 一一般般：正正偏偏時(shí)時(shí)：幾幾幾幾十十反反偏偏時(shí)時(shí)：幾幾百百 K幾幾兆兆u(yù)D（忽略（忽略R上的電壓）上的電壓）132 二極管的電阻二極管的電阻返回rdCJ 實(shí)實(shí)際際電電路路

39、：uD: :信號(hào)源電壓信號(hào)源電壓 UD：直直流流偏偏置置電電源源 R：限限流流電電阻阻（偏偏置置電電阻阻）D：二二極極管管交交流流小小信信號(hào)號(hào)電電路路模模型型 在在直直流流工工作作點(diǎn)點(diǎn)確確定定后后，小小信信號(hào)號(hào)作作用用下下，二二極極管管的的交交流流小小信信號(hào)號(hào)模模型型可可以以等等效效為為： 交交流流電電阻阻rd 結(jié)結(jié)電電容容CJCT+CD （具具有有高高頻頻旁旁路路作作用用） Si 1.0iDuD在低頻工作時(shí)，在低頻工作時(shí)，CJ可忽略。可忽略。電路仿真133 二極管的交流小信號(hào)等效模型二極管的交流小信號(hào)等效模型 返回uiui1.3.4 二極管應(yīng)用電路二極管應(yīng)用電路1 整流電路整流電路ui0，二

40、級(jí)管導(dǎo)通，二級(jí)管導(dǎo)通， ，uo=ui0iD 電路仿真2二極管限幅電路二極管限幅電路右圖為雙向的限幅電路右圖為雙向的限幅電路如果設(shè)：二極管的開(kāi)啟電壓如果設(shè)：二極管的開(kāi)啟電壓UON = 0.7V則有：則有：|ui| UON ， D1導(dǎo)通導(dǎo)通D2截止，截止，回路中的電流，回路中的電流， 利用二極管正向穩(wěn)利用二極管正向穩(wěn)壓特性，壓特性，uo= UON 。如果，如果， ui- UON ， D1截止截止D2導(dǎo)通，導(dǎo)通，回路中的電流，回路中的電流， uo= -UON 。uDiDUON電路仿真+uo-返回ui1.3.4二極管應(yīng)用電路二極管應(yīng)用電路3 二極管鉗位電路二極管鉗位電路 鉗位電路是一種能改變信號(hào)的直流

41、電壓成分的電路，鉗位電路是一種能改變信號(hào)的直流電壓成分的電路，下圖是一個(gè)簡(jiǎn)單的二級(jí)管鉗位電路的例子。下圖是一個(gè)簡(jiǎn)單的二級(jí)管鉗位電路的例子。uc=2.5Vuo設(shè)輸入信號(hào)設(shè)輸入信號(hào)ui為幅度為幅度+2.5V的方波信號(hào)，的方波信號(hào)，ui2.5V-2.5V當(dāng)當(dāng)ui0時(shí)，時(shí)，D截止，截止， iD=0，回路無(wú)回路無(wú)法放電，使電容法放電，使電容C的電壓保持的電壓保持uc=ui=2.5V，而輸出電壓：而輸出電壓：uo=ui+uc= ui+ 2.5V=5VVo5V電路仿真返回PN 結(jié)結(jié)擊擊穿穿后后，反反向向電電流流急急劇劇增增加加，但但端端電電壓壓幾幾乎乎不不變變，表表明明擊擊穿穿后后的的 PN 結(jié)結(jié)具具有有穩(wěn)

42、穩(wěn)壓壓功功能能，在在安安全全限限流流條條件件下下，利利用用二二極極管管的的擊擊穿穿特特性性制制作作穩(wěn)穩(wěn)壓壓管管。IZ mi nIZ m a xUZIZUZ 穩(wěn)穩(wěn)壓壓管管的的伏伏安安特特性性正正向向區(qū)區(qū)：相相當(dāng)當(dāng)普普通通二二極極管管 反反向向區(qū)區(qū)：高高阻阻抗抗器器件件 反反向向擊擊穿穿區(qū)區(qū)：穩(wěn)穩(wěn)壓壓元元件件 穩(wěn)穩(wěn)定定電電壓壓 UZ IZmin最最小小允允許許電電流流 IZmax最最大大允允許許電電流流 135 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管返回UiUZUDIZ mi nIZ m a xUZIZUZ2 應(yīng)應(yīng)用用電電路路Ui：輸輸入入電電壓壓， UD：穩(wěn)穩(wěn)定定輸輸出出電電壓壓 R：限限流流保保護(hù)護(hù)電電阻阻， RL：等

43、等效效負(fù)負(fù)載載 3 限限 流流 電電 阻阻 值值 R 的的 確確 定定 R 必必須須滿滿足足下下列列關(guān)關(guān)系系：（1） 當(dāng)當(dāng) Ui max , IZmax（即即 RLmax）時(shí)時(shí)， 要要 求求IZ IZ m a x ,即即 （Uimax-UZ）R UZ /RLmax ZZLZiUIRUU maxmaxmaxRLmax 2) 當(dāng)當(dāng) Uimin和和 IZmin ( 即即 RLmi n)時(shí)時(shí), 要要 求求IZ IZ m in 即即: RUUZi min- - minLZRU IZmin 得得： R5V雪雪崩崩擊擊穿穿：摻摻雜雜濃濃度度小小勢(shì)勢(shì)壘壘區(qū)區(qū)厚厚 小小數(shù)數(shù)載載流流子子動(dòng)動(dòng)能能撞撞擊擊價(jià)價(jià)電電子子產(chǎn)產(chǎn)生生大大量量電電子子空空穴穴對(duì)對(duì)雪雪崩崩反反映映反反向向電電流流擊擊穿穿（碰碰撞撞電電離離而而產(chǎn)產(chǎn)生生的的擊擊穿穿現(xiàn)現(xiàn)象象）反反偏偏電電壓壓6V返回136 PN結(jié)電容結(jié)電容+-RUU+_iRPN 結(jié)結(jié)具具有有電電容容效效應(yīng)應(yīng)一一般般 點(diǎn)點(diǎn)接接 觸觸 型型 PN 結(jié)結(jié)，結(jié)結(jié)電電容容小小，使使用用于于高高頻頻 面面接接觸觸型型，結(jié)結(jié)電電容容大大，用用于于低低頻頻CJCTCD 即即：結(jié)結(jié)電電容容勢(shì)勢(shì)壘壘電電容容擴(kuò)擴(kuò)散散電電容容 勢(shì)勢(shì)壘壘電電容容 (Barrier Capacitance)PN 結(jié)結(jié)空空間間電電荷荷區(qū)區(qū)隨隨反反向向電電壓壓的的變變化化而而產(chǎn)產(chǎn)生生的的電電容容效效應(yīng)應(yīng)。