关于掺杂的半导体的一些问题

你好,如图,当该半导体接正向电压时,势垒区的宽度变窄,请问导致变窄的根本原因是什么呢?,此时势垒区没有消失,产生电流,该半导体内的电流的产生是因为扩散,请问是不是最左侧的电子的浓度为0 最右侧的电子的浓度不变且为最大呢?,如果是这样那么请问在该半导体内有除了势垒区内的电场之外的电场吗?,如果有那么请问该电场是怎样的呢且起的作用是什么呢?

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当该半导体接正向电压时,势垒区的宽度变窄是因为外加电场抵消了内建电场,使得载流子克服原有的能量屏障变得更容易,从而渗透到势垒区的另一侧。这也是为什么在正偏运行时,半导体器件可以进行导通和放大的原因。

在正偏运行时,最左侧的电子浓度不为零,但会比势垒区中的电子浓度低,而最右侧的电子浓度也会比势垒区中的电子浓度高。这是因为正向偏置会驱动自由电子向p型半导体移动,并与空穴复合形成扩散电流。因此,在势垒区附近,确实存在除了势垒区内的电场之外的电场,这个电场是由空间电荷区产生的。

空间电荷区的宽度取决于外加电压的大小,当外加电压增加时,空间电荷区会变窄。这个电场的作用是阻止进一步的扩散,同时也推动电子和空穴在势垒区附近移动,从而导致扩散电流和漂移电流。这种电场也被称为内建电场,因为它由半导体器件的内部电荷分布形成。