pn结结构


引自新南威尔士大学光伏课程电子版(UNSW Photovoltaics CDROM)

考虑两块半导体,一块是n型,一块是p型。在n 型半导体中电子很多而空穴很少,在p 型半导体中空穴很多而电子很少。

当这两块半 导体结合形成pn结 时,由于它们之间 存在载流子浓度梯 度,导致了空穴从 p 区到n 区,电子从 n 区到p 区的扩散运 动。

对于p 区,空穴 离开后,留下了不可动 的带负电的电离受主, 这些电离受主,没有正 电荷与之保持电中性, 因此,在p-n结附近p 区 一侧出现了一个负电区 域。同理,在p-n 结附 近n 区一侧出现了由电 离施主构成的一个正电 荷区,通常就把在p-n 结附近的这些电离施主 和电离受主所带的电荷 称为空间电荷。它们所 存在的区域称为空间电 荷区。

空间电荷区中的这 些电荷产生了从n 区指向p 区,即从正电荷指向负电 荷的电场,称为内建电 场。在内建电场的作用 下,载流子作漂移运动。 显然,电子和空穴的漂移 运动方向与它们各自的扩 散运动方向相反。因此, 内建电场起着阻碍电子和 空穴继续扩散的作用。