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纯净的硅(初级)

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回复 65楼 yifei 的帖子

我们上模电的时候,这点很难理解,动态的平衡,不过现在再学一遍的时候,就感受很深刻了。我要把听yifei的讲座当做一种习惯,就像每天要读半个小时英语一样,每天积累一点,积少成多,到时候自己的功底也会很扎实。
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裸片初长成(中级)

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不错。有时间就过来看看。复习一下。
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一粒金砂(初级)

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呵呵

楼主太有才了 不过看着很有难度哦 能不能整合一下?
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回复 65楼 yifei 的帖子

从今天开始 好好向yifei学习模电。我的口号是:我要做模电牛人
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五彩晶圆(初级)

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回复 68楼 feiyangbc 的帖子

当然用附件整合是最好的,但是我之所以这样发讲座不用附件是因为这样比较直接,不用下载附件,为大家省点芯币,更方便新手学习。
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裸片初长成(高级)

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回复 69楼 soso 的帖子

感谢导师,向模电牛人致敬!!!
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五彩晶圆(初级)

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原帖由 feiyangbc 于 2009-9-25 08:18 发表
楼主太有才了 不过看着很有难度哦 能不能整合一下?


另外,我用附件发上去,对我来说就很省事了,但浪费网友下载的时间和下载所需的芯币。等一个阶段结束时,我把它整理成一个附件单独贴上去。

不过要完成这个作业,确实任重道远。

[ 本帖最后由 yifei 于 2009-9-26 11:01 编辑 ]
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可以点击上面的只看该作者,就简单了:Laugh:  详情 回复 发表于 2012-7-8 18:36
 
 
 
 

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五彩晶圆(初级)

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第九讲 PN结单向导电性




上回书说到,PN结内建电场的方向是从N端指向P端,动态平衡时大约0.65V左右,由于这个电场的存在会阻止载流子的扩散运动而加强漂移运动,并且最终达到动态平衡状态。



设想一下:



当我们设法削弱该电场时,则载流子的扩散运动将能维持下去,并形成扩散电流。



反之:



当我们设法增强该电场时,则载流子的漂移运动将能维持下去,并形成漂移电流。



削弱该电场的方法是在PN结外部加上一个与内建电场相反的电压回路;



增加该电场的方法是在PN结外部加上一个与内建电场相同的电压回路;



图示说明:

1:正向导电


先研究下


外接一个与内建电场相反的电压,削弱了内建电场,加强了扩散运动,当外接电压较低,抵消量小,PN结宽度减小不多,虽然扩散运动大于漂移运动,但是扩散电流还很小。但是,毕竟产生了电流。


和原来未加外接电压相比,虽然有内建电场,但达到动态平衡时是不产生电流的。


随着外加电压的逐渐增加,大大加强了扩散运动,PN结宽度越来越窄,扩散电流逐渐加大。






我们把连接的这个外加电压正端接P型半导体,负端接N型半导体的情况称为PN结的正向电压(虽然与内建电场反向)。
其外加正向电压与PN结的扩散电流(里面有一部分是相反的漂移电流)作为一个坐标的横轴和纵轴,采用描点法得到的曲线称为PN结的正向特性曲线,也叫PN结的伏安特性曲线。见下图。




在没加外部电压时(如图,即0V),电流也为0

在外接电压很小时(如图,设为0.1V),产生的微小的电流,如10PA(皮安培,10PA=0.01mA);

在外接电压较小时(如图,设为0.3V),产生的较小的电流,如100PA100PA=0.1mA);

在外接电压较大时(如图,设为0.5V),产生的较大的电流,如2.5mA

在外接电压达到内建电压时(如图,设为0.65V),产生的更大的电流,如10mA-----正向导电;

一旦外接电压超过内建电压,产生的电流将迅速加大,容易导致PN结因过电流从而过功耗而损坏。



==================================================================================================


2:反向截止


外接一个与内建电场相同的电压,即P端接负N端接正,这叫反向连接,这时增加了内建电场,PN结宽度增大,阻止了扩散运动,加强了漂移运动。

当外接电压较低,增加量小,PN结宽度增大不多,但漂移运动大于扩散运动,漂移电流占主导地位,同样的,和没加外电压相比,毕竟产生了电流,虽然很小。


随着外加电压的逐渐增加,大大加强了漂移运动,PN结宽度越来越宽,漂移电流逐渐加大。



当外接电压加大到一定程度时,漂移电流不再增加,维持在一个稳定的电流值上。



这是为什么呢?



因为漂移电流是由少数载流子的定向移动形成的,少数载流子又是哪里来的呢?



前文说到,少数载流子是由因热和光的激发而产生的电子空穴对中的其中之一,忽略光的影响,少数载流子的数量完全由当前温度的高低决定,外加反向电压达到一定程度,所有少数载流子都参与了形成这个漂移电流,少数载流子的数量只要不增加,其电流就是定值不变。


我们把连接的这个外加电压正端接N型半导体,负端接P型半导体的情况称为PN结的反向向电压(虽然与内建电场同向)。


其外加反向电压与PN结的漂移电流作为一个坐标的横轴和纵轴,采用描点法得到的曲线称为PN结的反向特性曲线,也叫PN结的反向伏安特性曲线。见下图。

在没加外部电压时(如图,即0V),电流也为0

在外接电压很小时(如图,设0.1V),产生的微小的电流,如1PA

在外接电压较小时(如图,设为1V),产生的较小的电流,如100PA

在外接电压较大时(如图,设2V),产生的电流却没有变大多少,如101PA------反向截止;

在外接电压达到内建电压时(如图,设为10V),产生的电流还是没有变大多少,如102PA

一旦外接电压超过某一数值(与具体的单个产品有关,如100V),产生的电流将迅速加大,这叫做PN结的击穿。如果不采取措施,容易导致PN结击穿后因过电流从而过功耗而损坏。




正向导电反向截止叫做单向导电性,即PN结只有一个方向是导电的!




下一节研究PN结使用时的保护问题。


[ 本帖最后由 yifei 于 2009-9-26 15:12 编辑 ]
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五彩晶圆(初级)

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问答题

1.反向漂移电流明明有,却说是反向截止,何故?
2.反向漂移电流在一定的电压范围内,为什么是恒定值呢
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纯净的硅(初级)

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回复 74楼 yifei 的帖子

莫非就是传说中的漏电流?
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五彩晶圆(中级)

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其实我觉得多加些实物的图片会好很多
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个人签名Welcome to my blog:https://home.eeworld.com.cn/?62767/
 
 
 

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一粒金砂(中级)

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决定从这个帖子开始跟随着楼主来学习一下模电,会的就当复习一下,不会的要好好学习一下了。遇到问题可要请教楼主了。
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一粒金砂(中级)

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楼主,讲的太好了,我是学信息管理的,电阻等基础知识貌似只有初中学过,都忘记的差不多了,现在我要学习画pads图,由于没有任何电子基础,所以才赶来学习这些,请楼主多多指教。
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一粒金砂(高级)

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是啊,我深有感触的是,最基础的东西才是最重要的东西,也是容易被大家忽视的,所以学好基础很重要,还要继续关注,学习
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一粒金砂(高级)

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新来的,就发现了这么好的帖子,太高兴了,就好像免费家庭教师一样,真要好好学学了
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一粒金砂(高级)

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真是不错,希望能够继续看到楼主的大作,期待中!!!!!
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纯净的硅(初级)

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首先很感谢楼主的讲座,怎么不继续了?一直在等呢
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一粒金砂(高级)

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yifei老师,十一期间还会更新讲座吗?十一也没什么事情做,就想恶补一下!
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裸片初长成(高级)

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好像又有到多天没更新了。我们都盼着呢。


[ 本帖最后由 xu__changhua 于 2009-10-3 21:57 编辑 ]
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一粒金砂(初级)

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衷心感谢....二问如下

我是电子信息工程专业的,看了yifei楼主的大作感慨颇深。。。。大师阿。。。
恶搞一下:难道您是刘亦菲?
万分冒昧的问一句:何时完成您的大作?
本人2010年1月9日考研,不知能否有幸拜读完您的大作?
弱弱的问一句:能否聘请您为我私人考研导师?
敬上
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