光電器件課件第二章

1、第二章第二章 PN 結(jié)結(jié)pn結(jié)是大多數(shù)半導(dǎo)體器件都會涉及到的結(jié)構(gòu)。因而半導(dǎo)體器結(jié)是大多數(shù)半導(dǎo)體器件都會涉及到的結(jié)構(gòu)。因而半導(dǎo)體器件的特性與工作過程同件的特性與工作過程同pn結(jié)的特性和原理密切相關(guān)。因而結(jié)的特性和原理密切相關(guān)。因而pn結(jié)對于半導(dǎo)體器件的學(xué)習(xí)是特殊重要的。在結(jié)對于半導(dǎo)體器件的學(xué)習(xí)是特殊重要的。在pn結(jié)基本結(jié)結(jié)基本結(jié)構(gòu)和原理的學(xué)習(xí)過程中，我們會遇到一些非?；竞椭匾臉?gòu)和原理的學(xué)習(xí)過程中，我們會遇到一些非?；竞椭匾母拍?，是以后的學(xué)習(xí)過程中會不斷提到的，因而一定要理解概念，是以后的學(xué)習(xí)過程中會不斷提到的，因而一定要理解這些概念的物理涵義和基本性質(zhì)。這些概念的物理涵義和基本性質(zhì)。 重

2、點(diǎn)概念：空間電荷區(qū)、耗盡區(qū)、勢壘區(qū)、內(nèi)建電場、內(nèi)建重點(diǎn)概念：空間電荷區(qū)、耗盡區(qū)、勢壘區(qū)、內(nèi)建電場、內(nèi)建電勢差、反偏、勢壘電容等等電勢差、反偏、勢壘電容等等 分析分析pn結(jié)模型的基礎(chǔ)：載流子濃度、費(fèi)米能級、電中性條件、結(jié)模型的基礎(chǔ)：載流子濃度、費(fèi)米能級、電中性條件、載流子的漂移與擴(kuò)散、雙極輸運(yùn)方程載流子的漂移與擴(kuò)散、雙極輸運(yùn)方程2.1 pn結(jié)的基本結(jié)構(gòu)結(jié)的基本結(jié)構(gòu)若在同一半導(dǎo)體內(nèi)部，一邊是若在同一半導(dǎo)體內(nèi)部，一邊是P 型，一邊是型，一邊是N 型，則會型，則會在在P 型區(qū)和型區(qū)和N 型區(qū)的交界面附近形成型區(qū)的交界面附近形成pn 結(jié)，它的行為結(jié)，它的行為并不簡單等價(jià)于一塊并不簡單等價(jià)于一塊P型半導(dǎo)體

3、和型半導(dǎo)體和N 型半導(dǎo)體的串聯(lián)。型半導(dǎo)體的串聯(lián)。這種結(jié)構(gòu)具有特殊的性質(zhì)：單向?qū)щ娦?。這種結(jié)構(gòu)具有特殊的性質(zhì)：單向?qū)щ娦?。PN 結(jié)是許多重要半導(dǎo)體器件的核心結(jié)是許多重要半導(dǎo)體器件的核心零偏（熱平衡）零偏（熱平衡）pn結(jié)結(jié) p型半導(dǎo)體與型半導(dǎo)體與n型半導(dǎo)體的能帶圖型半導(dǎo)體的能帶圖 pn結(jié)的能帶圖結(jié)的能帶圖 內(nèi)建電勢差內(nèi)建電勢差EcEvEFiEFEcEvEFiEFFpeFne 耗盡近似：認(rèn)為在勢壘區(qū)中耗盡近似：認(rèn)為在勢壘區(qū)中全部自由載流子都被耗盡。全部自由載流子都被耗盡。 電場強(qiáng)度pn+-E-xpxneNdeNa內(nèi)建電場由空間電荷區(qū)的電荷所產(chǎn)生，內(nèi)建電場由空間電荷區(qū)的電荷所產(chǎn)生，電場強(qiáng)度的大小和電荷

4、密度的關(guān)系由電場強(qiáng)度的大小和電荷密度的關(guān)系由泊松方程確定：泊松方程確定： 22sdxxdE xdxdx 其中其中為電勢，為電勢，E E為電場強(qiáng)度，為電場強(qiáng)度，為電為電荷密度，荷密度，s s為介電常數(shù)。為介電常數(shù)。從圖可知，電荷密度從圖可知，電荷密度(x)(x)為：為： 00apdnxeNxxxeNxx 耗盡區(qū)假設(shè)耗盡區(qū)假設(shè) 耗盡近似：認(rèn)為在勢壘區(qū)中耗盡近似：認(rèn)為在勢壘區(qū)中全部自由載流子都被耗盡。全部自由載流子都被耗盡。 1aasssxeNeNEdxdxxC則則p p側(cè)空間電荷區(qū)內(nèi)電場可以積分求得：側(cè)空間電荷區(qū)內(nèi)電場可以積分求得：邊界條件：邊界條件：x=-xx=-xp p時(shí)，時(shí)，E=0E=01a

5、pseNCxapseNExx 2ddsssxeNeNEdxdxxC相應(yīng)，相應(yīng)，n n側(cè)空空間電荷區(qū)電場：側(cè)空空間電荷區(qū)電場：邊界條件：邊界條件：x=xx=xn n時(shí)，時(shí)，E=0E=01anseNCxdnseNExx0 x p p側(cè)電場和側(cè)電場和n n側(cè)電場在界面處（側(cè)電場在界面處（x=0 x=0）連）連續(xù)，即：續(xù)，即：-xpxneNdeNa-xpxnx=0EapdnsseN xeN xEapdpdnaN xN xxNxN因而兩側(cè)空間電荷區(qū)的寬度因而兩側(cè)空間電荷區(qū)的寬度x xp p和和x xn n有有關(guān)系：關(guān)系：空間電荷區(qū)整空間電荷區(qū)整體保持電中性體保持電中性空間電荷區(qū)主空間電荷區(qū)主要向低摻雜一

6、要向低摻雜一側(cè)延伸側(cè)延伸根據(jù)電場強(qiáng)度和電勢的關(guān)系，將根據(jù)電場強(qiáng)度和電勢的關(guān)系，將p p區(qū)內(nèi)電場積分可得電勢：區(qū)內(nèi)電場積分可得電勢： 212apsapseNxE x dxxxdxeNxxx xC 確定具體的電勢值需要選擇參考點(diǎn)，假設(shè)確定具體的電勢值需要選擇參考點(diǎn)，假設(shè)x=xx=xp p處的電勢為處的電勢為0 0，則可確定積分常數(shù)值，則可確定積分常數(shù)值C C1 1和和p p區(qū)內(nèi)的電勢值為：區(qū)內(nèi)的電勢值為：212apseNCx 202appseNxxxxx同樣的，對同樣的，對n n區(qū)內(nèi)的電勢表達(dá)式積分，可求出：區(qū)內(nèi)的電勢表達(dá)式積分，可求出： 222dnsdnseNxE x dxxx dxeNxxx

7、xC 當(dāng)當(dāng)x=0 x=0時(shí)，電勢值連續(xù)，因而利用時(shí)，電勢值連續(xù)，因而利用p p區(qū)電勢公式可求出：區(qū)電勢公式可求出：222apseNCx 22022aanpnsseNeNxxx xxxxpp0np0nn0pn0-xpxnx=0Epn=0=Vbi電勢和距離是二電勢和距離是二次函數(shù)關(guān)系，即次函數(shù)關(guān)系，即拋物線關(guān)系拋物線關(guān)系空間電荷區(qū)內(nèi)的空間電荷區(qū)內(nèi)的載流子濃度變化載流子濃度變化顯然，顯然，x=xx=xn n時(shí)，時(shí)，=V=Vbibi，因而可以求出：，因而可以求出：222bindnapseVxxN xN x 空間電荷區(qū)寬度pn+-xp+xn由整體的電中性條件要求，我們已經(jīng)由整體的電中性條件要求，我們已經(jīng)

8、知道：知道：apdN xN x將該式代入用電勢公式求出的將該式代入用電勢公式求出的V Vbibi式，可得到：式，可得到：1/221sbiandadVNxeNNN1/221sbidpaadVNxeNNN1/22sbiadnpadVNNWxxeN N空間電荷區(qū)空間電荷區(qū)寬度與摻雜寬度與摻雜濃度有關(guān)濃度有關(guān) 熱平衡狀態(tài)下熱平衡狀態(tài)下pn結(jié)處存在著空間電荷區(qū)和接觸結(jié)處存在著空間電荷區(qū)和接觸電勢差電勢差 內(nèi)建電場從內(nèi)建電場從n區(qū)空間電荷區(qū)邊界指向區(qū)空間電荷區(qū)邊界指向p區(qū)空間電區(qū)空間電荷區(qū)，內(nèi)建電場在荷區(qū)，內(nèi)建電場在p、n交界處最強(qiáng)交界處最強(qiáng) 因?yàn)槭菬崞胶鉅顟B(tài)，因?yàn)槭菬崞胶鉅顟B(tài)，p區(qū)、區(qū)、n區(qū)及空間電荷區(qū)

9、內(nèi)區(qū)及空間電荷區(qū)內(nèi)具有統(tǒng)一的費(fèi)米能級具有統(tǒng)一的費(fèi)米能級 空間電荷區(qū)內(nèi)的漂移電流和擴(kuò)散電流向平衡，空間電荷區(qū)內(nèi)的漂移電流和擴(kuò)散電流向平衡，無宏觀電流。無宏觀電流。 p、n兩側(cè)的空間電荷總數(shù)量相等，對外部保持兩側(cè)的空間電荷總數(shù)量相等，對外部保持整體的電中性整體的電中性 空間電荷區(qū)內(nèi)無（幾乎）自由載流子、因而又空間電荷區(qū)內(nèi)無（幾乎）自由載流子、因而又稱為耗盡區(qū)；稱為耗盡區(qū)； 空間電荷區(qū)內(nèi)形成內(nèi)建電場，表現(xiàn)為電子的勢空間電荷區(qū)內(nèi)形成內(nèi)建電場，表現(xiàn)為電子的勢壘，因而又稱為勢壘區(qū)壘，因而又稱為勢壘區(qū) 空間電荷區(qū)的寬度與摻雜濃度密切相關(guān)空間電荷區(qū)的寬度與摻雜濃度密切相關(guān)pnpn-xpxnx=0EcEFEFi

10、Ev-+EeVbi2lnadbiTiN NVVn 22nExxxapdnN xN x dxExdx -xpxnEMax2biMAXVEW12ppMAXVxE1212ppMAXppdnnannMAXVxEVxNVxNVxE這一關(guān)系給出了內(nèi)建電勢差在這一關(guān)系給出了內(nèi)建電勢差在p p、n n兩側(cè)的分配關(guān)系。這也解釋了為什么對于兩側(cè)的分配關(guān)系。這也解釋了為什么對于單邊突變結(jié)（單邊突變結(jié)（p p+ +n n或或pnpn+ +) )來說，電壓主要降來說，電壓主要降落在輕摻雜一側(cè)。落在輕摻雜一側(cè)。外加電壓同樣會分配在外加電壓同樣會分配在pnpn結(jié)兩側(cè)，結(jié)兩側(cè)，其分配比例不變。其分配比例不變。因?yàn)樵谕瑯拥暮谋M

11、假設(shè)下，求解泊松方程因?yàn)樵谕瑯拥暮谋M假設(shè)下，求解泊松方程的過程是完全相同的，只是將整個(gè)電場積的過程是完全相同的，只是將整個(gè)電場積分后的電勢差分后的電勢差V Vbibi代換為代換為V Vbibi-V-Vappapp零偏狀態(tài)下零偏狀態(tài)下 內(nèi)建電勢差形成的勢壘維持著內(nèi)建電勢差形成的勢壘維持著p區(qū)和區(qū)和n區(qū)區(qū)內(nèi)載流子的平衡內(nèi)載流子的平衡 內(nèi)建電場造成的漂移電流和擴(kuò)散電流相平內(nèi)建電場造成的漂移電流和擴(kuò)散電流相平衡衡 pn結(jié)的單向?qū)щ娦越Y(jié)的單向?qū)щ娦詐n 結(jié)兩端加正向偏壓結(jié)兩端加正向偏壓V后，后， V基本上全降落在耗盡區(qū)的勢壘基本上全降落在耗盡區(qū)的勢壘上；由于耗盡區(qū)中載流子濃度很小，與中性上；由于耗盡區(qū)中

12、載流子濃度很小，與中性P區(qū)和區(qū)和N區(qū)的體電區(qū)的體電阻相比耗盡區(qū)電阻很大。阻相比耗盡區(qū)電阻很大。 勢壘高度由平衡時(shí)的勢壘高度由平衡時(shí)的eVbi降低到了降低到了e(Vbi-V) ；正向偏置電壓；正向偏置電壓V在勢壘區(qū)中產(chǎn)生的電場與自建電場在勢壘區(qū)中產(chǎn)生的電場與自建電場方向相反，勢壘區(qū)中的電場強(qiáng)度減弱，并相應(yīng)的使空間電荷方向相反，勢壘區(qū)中的電場強(qiáng)度減弱，并相應(yīng)的使空間電荷數(shù)量減少，勢壘區(qū)寬度變窄。數(shù)量減少，勢壘區(qū)寬度變窄。 產(chǎn)生了凈擴(kuò)散流；產(chǎn)生了凈擴(kuò)散流； 電子：電子：N區(qū)區(qū) P區(qū)區(qū)空穴：空穴：P區(qū)區(qū) N區(qū)區(qū) 熱平衡時(shí)載流子漂移流與擴(kuò)散流相互抵消的平熱平衡時(shí)載流子漂移流與擴(kuò)散流相互抵消的平衡被打破：

13、勢壘高度降低，勢壘區(qū)中電場減弱，衡被打破：勢壘高度降低，勢壘區(qū)中電場減弱，相應(yīng)漂移運(yùn)動減弱，因而使得漂移運(yùn)動小于擴(kuò)相應(yīng)漂移運(yùn)動減弱，因而使得漂移運(yùn)動小于擴(kuò)散運(yùn)動，產(chǎn)生了凈擴(kuò)散流。散運(yùn)動，產(chǎn)生了凈擴(kuò)散流。 在空間電荷區(qū)的兩側(cè)產(chǎn)生了過剩載流子；在空間電荷區(qū)的兩側(cè)產(chǎn)生了過剩載流子； 通過勢壘區(qū)進(jìn)入通過勢壘區(qū)進(jìn)入P區(qū)的電子和進(jìn)入?yún)^(qū)的電子和進(jìn)入N區(qū)的空穴分別在界區(qū)的空穴分別在界面（面（-xp和和xn）處積累，從而產(chǎn)生了過剩載流子。這稱）處積累，從而產(chǎn)生了過剩載流子。這稱為正向注入，由于注入的載流子對它進(jìn)入的區(qū)域來說為正向注入，由于注入的載流子對它進(jìn)入的區(qū)域來說都是少子，所以又稱為少子注入。對于注入的少子

14、濃都是少子，所以又稱為少子注入。對于注入的少子濃度遠(yuǎn)小于進(jìn)入?yún)^(qū)多子濃度的情況稱為小注入。度遠(yuǎn)小于進(jìn)入?yún)^(qū)多子濃度的情況稱為小注入。 邊界上注入的過剩載流子，不斷向體內(nèi)擴(kuò)散，經(jīng)過大邊界上注入的過剩載流子，不斷向體內(nèi)擴(kuò)散，經(jīng)過大約幾個(gè)擴(kuò)散長度后，又恢復(fù)到了平衡值。約幾個(gè)擴(kuò)散長度后，又恢復(fù)到了平衡值。 外加偏壓時(shí)勢壘區(qū)附近的載流子分布外加偏壓時(shí)勢壘區(qū)附近的載流子分布 準(zhǔn)費(fèi)米能級準(zhǔn)費(fèi)米能級 用準(zhǔn)費(fèi)米能級代替費(fèi)米能級的位置，給出的是對應(yīng)的用準(zhǔn)費(fèi)米能級代替費(fèi)米能級的位置，給出的是對應(yīng)的載流子在非平衡態(tài)條件下的密度載流子在非平衡態(tài)條件下的密度 導(dǎo)帶電子準(zhǔn)費(fèi)米能級導(dǎo)帶電子準(zhǔn)費(fèi)米能級EFN和價(jià)帶空穴準(zhǔn)費(fèi)米能級和價(jià)

15、帶空穴準(zhǔn)費(fèi)米能級EFP 類似于平衡態(tài)非簡并半導(dǎo)體的載流子濃度公式：類似于平衡態(tài)非簡并半導(dǎo)體的載流子濃度公式： 非平衡態(tài)下的載流子濃度可寫為：非平衡態(tài)下的載流子濃度可寫為：（2.1） （2.2） 變換上兩式變換上兩式 （2.3）（2.4）（2.5）（2.6）小注入：小注入：由于注入的載流子對它進(jìn)入的區(qū)域來說都是由于注入的載流子對它進(jìn)入的區(qū)域來說都是少子，所以又稱為少子注入。對于注入的少子濃度遠(yuǎn)小少子，所以又稱為少子注入。對于注入的少子濃度遠(yuǎn)小于進(jìn)入?yún)^(qū)多子濃度的情況稱為小注入。于進(jìn)入?yún)^(qū)多子濃度的情況稱為小注入。pn結(jié)的零偏、正偏和反偏結(jié)的零偏、正偏和反偏考慮小注入情況在視類區(qū)域內(nèi)空穴密度近似等于熱

16、平考慮小注入情況在視類區(qū)域內(nèi)空穴密度近似等于熱平衡時(shí)的空穴密度，其費(fèi)米能級近似為熱平衡狀態(tài)時(shí)的衡時(shí)的空穴密度，其費(fèi)米能級近似為熱平衡狀態(tài)時(shí)的空穴費(fèi)米能級空穴費(fèi)米能級正向偏壓下正向偏壓下反向偏壓下，在反向偏壓下，在x=xn處的邊界處的空穴密度為：處的邊界處的空穴密度為：在在x=-xp處的邊界處的電子密度為處的邊界處的電子密度為： kTeVnxnppexp0 kTeVpxpnnexp0加正向電壓、反向電壓時(shí)的載流子密度和電流密度分布加正向電壓、反向電壓時(shí)的載流子密度和電流密度分布由此，我們可以得出由此，我們可以得出PN結(jié)處于正偏和反偏條件時(shí)，結(jié)處于正偏和反偏條件時(shí)，耗盡區(qū)邊界處的少數(shù)載流子分布耗盡

17、區(qū)邊界處的少數(shù)載流子分布0expannneVpxpkT0expapppeVnxnkT0 xnxpxpnnpnLpL0pn0np0 xnxpxpnnpnLpL0pn0np正偏正偏反偏反偏正偏電流圖像正偏電流圖像當(dāng)電流由當(dāng)電流由P區(qū)歐姆接觸進(jìn)區(qū)歐姆接觸進(jìn)入時(shí)，幾乎全部為空穴入時(shí)，幾乎全部為空穴的漂移電流；空穴在外的漂移電流；空穴在外電場作用下向電源負(fù)極電場作用下向電源負(fù)極漂移；漂移；由于少子濃度遠(yuǎn)小于多由于少子濃度遠(yuǎn)小于多子濃度可以認(rèn)為這個(gè)電子濃度可以認(rèn)為這個(gè)電流完全由多子空穴攜帶。流完全由多子空穴攜帶?？昭ㄑ乜昭ㄑ豿方向進(jìn)入電子擴(kuò)方向進(jìn)入電子擴(kuò)散區(qū)以后，一部分與散區(qū)以后，一部分與N區(qū)注入進(jìn)來的電

18、子不斷區(qū)注入進(jìn)來的電子不斷地復(fù)合，其攜帶的電流地復(fù)合，其攜帶的電流轉(zhuǎn)化為電子擴(kuò)散電流；轉(zhuǎn)化為電子擴(kuò)散電流；另一部分未被復(fù)合的空穴繼沿另一部分未被復(fù)合的空穴繼沿x方向漂移，到達(dá)方向漂移，到達(dá)-xp的空穴電流，的空穴電流，通過勢壘區(qū)；通過勢壘區(qū)；若忽略勢壘區(qū)中的載流子產(chǎn)生若忽略勢壘區(qū)中的載流子產(chǎn)生-復(fù)復(fù)合，則可看成它全部到達(dá)了合，則可看成它全部到達(dá)了xn處，然后以擴(kuò)散運(yùn)動繼續(xù)向前，處，然后以擴(kuò)散運(yùn)動繼續(xù)向前，在在N區(qū)中的空穴擴(kuò)散區(qū)內(nèi)形成區(qū)中的空穴擴(kuò)散區(qū)內(nèi)形成空穴擴(kuò)散流；空穴擴(kuò)散流； 在擴(kuò)散過程中，空穴還與在擴(kuò)散過程中，空穴還與N區(qū)漂移過來的電子不斷地復(fù)區(qū)漂移過來的電子不斷地復(fù)合，使空穴擴(kuò)散電流不斷

19、地轉(zhuǎn)化為電子漂移電流；合，使空穴擴(kuò)散電流不斷地轉(zhuǎn)化為電子漂移電流；直到空穴擴(kuò)散區(qū)以外，空穴擴(kuò)散電流全部轉(zhuǎn)化為電子漂直到空穴擴(kuò)散區(qū)以外，空穴擴(kuò)散電流全部轉(zhuǎn)化為電子漂移電流。忽略了少子漂移電流后，電子電流便構(gòu)成了流移電流。忽略了少子漂移電流后，電子電流便構(gòu)成了流出出N區(qū)歐姆接觸的正向電流。區(qū)歐姆接觸的正向電流。空穴電流與電子電流之間的相互轉(zhuǎn)化，都是通過在擴(kuò)散區(qū)內(nèi)空穴電流與電子電流之間的相互轉(zhuǎn)化，都是通過在擴(kuò)散區(qū)內(nèi)的復(fù)合實(shí)現(xiàn)的，因而正向電流實(shí)質(zhì)上是一個(gè)復(fù)合電流。的復(fù)合實(shí)現(xiàn)的，因而正向電流實(shí)質(zhì)上是一個(gè)復(fù)合電流。反偏電流圖像反偏電流圖像pn在反向偏置下，在反向偏置下， P區(qū)的多子空穴受外電場的區(qū)的多子空

20、穴受外電場的作用向作用向P區(qū)的歐姆接觸負(fù)電區(qū)的歐姆接觸負(fù)電極漂移，同時(shí)增強(qiáng)的空間電極漂移，同時(shí)增強(qiáng)的空間電荷區(qū)電場也不斷地把荷區(qū)電場也不斷地把N區(qū)的區(qū)的少子空穴拉過來；少子空穴拉過來； N區(qū)的電子受外電場作用向區(qū)的電子受外電場作用向N區(qū)的歐姆接觸正電極漂移，區(qū)的歐姆接觸正電極漂移，同時(shí)空間電荷區(qū)自建電場亦同時(shí)空間電荷區(qū)自建電場亦不斷地把不斷地把P區(qū)的少子電子拉區(qū)的少子電子拉過來；過來； N區(qū)邊界區(qū)邊界xn處的空穴被勢壘處的空穴被勢壘區(qū)的強(qiáng)電場驅(qū)向區(qū)的強(qiáng)電場驅(qū)向P區(qū)，而區(qū)，而P區(qū)區(qū)邊界邊界-xp處的電子被驅(qū)向處的電子被驅(qū)向N區(qū)，區(qū)，當(dāng)這些少數(shù)載流子被電場驅(qū)當(dāng)這些少數(shù)載流子被電場驅(qū)走后，內(nèi)部的少子

21、就來補(bǔ)充，走后，內(nèi)部的少子就來補(bǔ)充，形成反偏下的空穴擴(kuò)散電流形成反偏下的空穴擴(kuò)散電流和電子擴(kuò)散電流。這種情況和電子擴(kuò)散電流。這種情況好象少數(shù)載流子不斷地被抽好象少數(shù)載流子不斷地被抽向?qū)Ψ剑苑Q為少數(shù)載向?qū)Ψ?，所以稱為少數(shù)載流流子的抽取。子的抽取。 勢壘高度和載流子濃度的對應(yīng)關(guān)系勢壘高度和載流子濃度的對應(yīng)關(guān)系偏壓對空間偏壓對空間電荷區(qū)邊界處注入的非平衡載流子濃度的調(diào)制電荷區(qū)邊界處注入的非平衡載流子濃度的調(diào)制理想理想pn結(jié)電流結(jié)電流-電壓關(guān)系電壓關(guān)系 正偏狀態(tài)的正偏狀態(tài)的pn結(jié)，正偏電流的大小隨正偏電壓的結(jié)，正偏電流的大小隨正偏電壓的增加而指數(shù)增加。反偏時(shí)趨于飽和增加而指數(shù)增加。反偏時(shí)趨于飽和當(dāng)

22、產(chǎn)生非平衡載流子的外部作用撤除以后，非平衡載當(dāng)產(chǎn)生非平衡載流子的外部作用撤除以后，非平衡載流子也就逐漸消失，半導(dǎo)體最終恢復(fù)到平衡態(tài)。流子也就逐漸消失，半導(dǎo)體最終恢復(fù)到平衡態(tài)。 半導(dǎo)體由非平衡態(tài)恢復(fù)到平衡態(tài)的過程，也就是非半導(dǎo)體由非平衡態(tài)恢復(fù)到平衡態(tài)的過程，也就是非平衡載流子逐步消失的過程，稱為非平衡載流子的平衡載流子逐步消失的過程，稱為非平衡載流子的復(fù)合。復(fù)合。 PN結(jié)電容結(jié)電容小節(jié)小節(jié)勢壘高度和載流子濃度的對應(yīng)關(guān)系勢壘高度和載流子濃度的對應(yīng)關(guān)系偏壓對空間電荷區(qū)邊偏壓對空間電荷區(qū)邊界處注入的非平衡載流子濃度的調(diào)制界處注入的非平衡載流子濃度的調(diào)制理想理想pn結(jié)電流結(jié)電流-電壓電壓關(guān)系關(guān)系正偏狀態(tài)的正偏狀態(tài)的pn結(jié)，正偏電流的大小隨正偏電壓的增加而指結(jié)，正偏電流的大小隨正偏電壓的增加而指數(shù)增加。反偏時(shí)趨于飽和數(shù)增加。反偏時(shí)趨于飽和隨著溫度的升高，反偏飽和電流增大，相同正向電流下的隨著溫度的升高，反偏飽和電流增大，相同正向電流下的偏壓降低偏壓降低利用溫度特性可以制成對溫度敏感的二極管，作為溫度探利用溫度特性可以制成對溫度敏感的二極管，作為溫度探測器件。但同時(shí)二極管的溫度特性要求二極管