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  • 快恢復(fù)二極管的結(jié)構(gòu)是怎么樣的
    • 發(fā)布時間:2019-12-09 16:36:06
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    快恢復(fù)二極管的結(jié)構(gòu)是怎么樣的
    快恢復(fù)二極管
    快恢復(fù)二極管PIN結(jié)構(gòu)示意圖
    如上所示:快恢復(fù)二極管是在常規(guī)的功率二極管基礎(chǔ)上,在器件設(shè)計與制作工藝上采用少子壽命控制技術(shù)等改善二極管的工作特性而得到。二極管結(jié)構(gòu)剖面如圖1a所示,由兩個重?fù)诫s去(P+和N+)及中間間隔的輕摻雜區(qū)(N-)組成。
    二極管PN結(jié)構(gòu)詳解
    如果半導(dǎo)體內(nèi)存在一個物理界面,界面兩側(cè)分別是P型半導(dǎo)體和N犁半導(dǎo)體,則在界面附近會形成一個極薄的特殊區(qū)域,稱為PN結(jié)。PN結(jié)并不是簡單的P型和N型半導(dǎo)體材料壓合在--起,它是根據(jù)“雜質(zhì)補償”的原理,采用合金法或平面擴散法等半導(dǎo)體工藝制成的。雖然PN結(jié)的物理界面把材料分為P區(qū)和N區(qū),但整個材料仍然保持完整的晶體結(jié)構(gòu)。
    當(dāng)一塊P型半導(dǎo)體與一塊N型半導(dǎo)體結(jié)合時,P區(qū)的空穴濃度遠(yuǎn)大于N區(qū),N區(qū)的電子濃度遠(yuǎn)大于P區(qū),存在著很大的載流子濃度差。P區(qū)的空穴向N區(qū)擴散,與N區(qū)的電子中和,N區(qū)的電子向P區(qū)擴散,與P區(qū)的空穴中和,界面附近,P區(qū)留下了帶負(fù)電的負(fù)離子,N區(qū)留下了帶正電的正離子,形成了空間電荷區(qū),這個空間電荷區(qū)稱為PN結(jié),如圖2-1所示。由于空間電荷區(qū)內(nèi)無載流子,所以叫耗盡層。隨著PN結(jié)的形成,建立了PN結(jié)電場。這個電場稱為內(nèi)電場,向由N型區(qū)指向P型區(qū)。
    快恢復(fù)二極管
    圖2-1 PN結(jié)的空間電荷區(qū)結(jié)構(gòu)
    快恢復(fù)二極管PN的結(jié)構(gòu)PIN的結(jié)構(gòu)說明
    所謂PIN二極管是由重?fù)诫s的P型區(qū)和N型區(qū)之間夾一接近本征型的高電阻率I層構(gòu)成,其·般結(jié)構(gòu),其一般結(jié)構(gòu)如圖2-2所示。I層厚度由反向耐壓和正向電流決定,在熱平衡時的能帶圖、載流子分布、空間電荷及電場分布如圖2-2所示。
    快恢復(fù)二極管
    圖2-2 PIN二極管的結(jié)構(gòu)、能帶、載流子分布空間電荷機電場分布
    PIN結(jié)構(gòu)優(yōu)勢
    p-i-n結(jié)快恢復(fù)二極管的有效作用區(qū)主要就是存在有電場的i型層(勢壘區(qū)),則產(chǎn)生光生載流子的有效區(qū)域增大了,擴散的影響減弱了,并且結(jié)電容也大大減小了,所以其光檢測的靈敏度和響應(yīng)速度都得到了很大的提高。
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