半导体物理pn结文档资料.ppt

第六章第六章 pn结结1n本章主要内容本章主要内容n6.1 pn结及其能带图；结及其能带图； 6.2 pn结电流、电压特性；结电流、电压特性； 6.3 pn结电容；结电容； 6.4 pn结击穿特性；结击穿特性； 6.5 pn隧道特性；隧道特性；2Pn相关器件认识相关器件认识二极管二极管整流桥整流桥主要面向计算机主板、硬盘驱主要面向计算机主板、硬盘驱动器、充电器、紧急照明动器、充电器、紧急照明以及笔记本电脑的背光照明等以及笔记本电脑的背光照明等应用3蓝紫光半导体蓝紫光半导体 太阳能电池太阳能电池4LED天花灯LED地灯LEDLED球泡灯球泡灯 LED球泡灯 LEDLED射灯射灯LEDLED手电筒手电筒LED手电筒LED花园灯5第六章第六章 PN结结一块一块P型半导体和一块型半导体和一块N型半导体结合在一起，在其型半导体结合在一起，在其交接面处形成交接面处形成PN结PN结是各种半导体器件，结是各种半导体器件， 如结型晶体管、集成电路如结型晶体管、集成电路的心脏6.1 PN结及其能带图结及其能带图6.1.1 PN结的形成及其杂质分布结的形成及其杂质分布1.Pn结的形成结的形成2. 在一块在一块n型半导体上掺入型半导体上掺入p型杂质，在交界面上形型杂质，在交界面上形成成pn结结.6高温熔融的铝冷却后，高温熔融的铝冷却后，n型硅片型硅片上形成高浓度的上形成高浓度的p型薄层。

型薄层P型杂质浓度型杂质浓度NA, n型杂质浓度型杂质浓度ND,特点：交界面浓度发生突变特点：交界面浓度发生突变7在在n型单晶硅片上型单晶硅片上扩散受主杂质扩散受主杂质，形成，形成pn结杂质浓度从杂质浓度从p到到n 逐渐变化，称为逐渐变化，称为缓变结缓变结 为杂质浓度梯度为杂质浓度梯度86.1.2pn结附近电离的受主、施主所带结附近电离的受主、施主所带电荷称为电荷称为空间电荷空间电荷（不可移动）不可移动）所在的区域为所在的区域为空间电荷区空间电荷区产生漂移电流产生漂移电流96.1.3电子从费米能级电子从费米能级高高的的n区流向区流向费米能级费米能级低低的的p区，区，空穴从空穴从p流到流到n区EFn不断下移，不断下移，EFp不断上不断上移移,直到直到EFn=EFp，，最后，最后，Pn具有统一费米能级具有统一费米能级EF,Pn结处于平衡状态结处于平衡状态10能带发生能带发生整体相对移动整体相对移动与与pn结空结空间电荷区中存在间电荷区中存在内建电场内建电场有关随内建电场随内建电场(np)不断增大，不断增大，V(x)不断降低，不断降低，电子电势能电子电势能-q V(x)由由n到到p不断升高不断升高P区能带整体相对区能带整体相对n区区上移上移。

n区能带整体相对区能带整体相对p区区下移下移直到具有直到具有统一费米能级统一费米能级Pn结费米能级处处相等标志结费米能级处处相等标志pn结达到结达到动态平衡动态平衡，无扩散、，无扩散、漂移电流流过漂移电流流过11本征费米能级本征费米能级Ei的变化与的变化与-qV(x)一致一致动态平衡时动态平衡时12同理，空穴电流密度为：同理，空穴电流密度为：电流密度与费米能级的关系电流密度与费米能级的关系对于平衡的对于平衡的pn结，结，Jn, Jp均为零，因此，均为零，因此，EF=常数常数13当电流密度一定时，载流子浓度大的地方，当电流密度一定时，载流子浓度大的地方， EF随位随位置变化小，而载流子浓度小的地方，置变化小，而载流子浓度小的地方， EF随位置变化随位置变化较大146.1.4VD称为称为pn结的结的接触电势差接触电势差或内建或内建电势差电势差. qVD为为pn结的结的势垒高度势垒高度.平衡时平衡时pn结的费米能级处处结的费米能级处处相等相等. qVD=EFn-EFpnn0、、np0分别为平衡时分别为平衡时n、、p区区的电子浓度的电子浓度15qVD=EFn-EFp在一定温度下，掺杂浓度越高，在一定温度下，掺杂浓度越高，VD越大；越大；ni越小，越小， VD越大越大势垒高度势垒高度16176.1.5平衡时平衡时pn结，取结，取p区电势为零，区电势为零，势垒区一点势垒区一点x的电势的电势V(x)，， x点的电势能为点的电势能为E(x)=-qV(x)对非简并材料，对非简并材料， x点的电子浓度点的电子浓度n(x)，应用第三章计算平衡时导，应用第三章计算平衡时导带载流子浓度计算方法带载流子浓度计算方法 18因为因为E(x)=-qV(x)当当 X=Xn时，时，V(x)=VD,n(x)=nn0 当当 X=-Xp时，时，V(x)=0,n(-xp)=nn0 n(-xp)P区的少数载流子浓度。

区的少数载流子浓度19X点空穴浓度为，点空穴浓度为， pn0是平衡时是平衡时n区的少子浓度区的少子浓度当当 X=Xn时，时，V(x)=VD,p(xn)=pn0 当当 X=-Xp时，时，V(x)=0,p(-xp)=pp0 2021平衡时，平衡时，pn结具有统一的费米结具有统一的费米能级，无净电流流过能级，无净电流流过pn结1. 外加电压下，外加电压下，pn结势垒的变化及载流子的运动结势垒的变化及载流子的运动外加正向偏压主要降在势垒区；外加正向电场与外加正向偏压主要降在势垒区；外加正向电场与内建电场方向相反，内建电场方向相反，势垒区：载流子浓度很小，电阻很大；势垒区：载流子浓度很小，电阻很大；势垒外：载流子浓度很大，电阻很小；势垒外：载流子浓度很大，电阻很小；产生现象：势垒区电场减小，使势垒区空间电荷减小；产生现象：势垒区电场减小，使势垒区空间电荷减小； 载流子扩散流〉漂移流，载流子扩散流〉漂移流， 净扩散流〉净扩散流〉0 ；； 宽度减小；宽度减小； 势垒高度降低势垒高度降低(高度从高度从qVD降到降到q（（VD-V)22正向偏移下，非平衡状态正向偏移下，非平衡状态N区电子区电子扩散扩散 向向P区；区；P 区空穴区空穴扩散扩散 向向N区区非平衡少子非平衡少子(电子或空穴电子或空穴)在扩散过程中，在扩散过程中，不断与多子复合，直到复合完毕，这段不断与多子复合，直到复合完毕，这段扩散过程称为扩散过程称为扩散长度扩散长度。

一定正向偏压下，单位时间从一定正向偏压下，单位时间从n区扩散到区扩散到pp’边界的电子边界的电子浓度时一定的，并在浓度时一定的，并在p区形成稳定分布区形成稳定分布(空穴一样空穴一样)非平衡载流子的电注入非平衡载流子的电注入：正向偏压使非平衡载流子进：正向偏压使非平衡载流子进入半导体的过程入半导体的过程PP’处电子浓度〉处电子浓度〉P区空穴浓度，区空穴浓度，形成向形成向P区的电子扩散流区的电子扩散流23注入到注入到p区的电子断与空穴复合，电子流不断转化区的电子断与空穴复合，电子流不断转化为空穴流，直到全部复合为止为空穴流，直到全部复合为止根据根据电流连续性原理，电流连续性原理，通过通过pp’(或或nn’)任何一任何一个界面的总电流是相等个界面的总电流是相等的总电流总电流=扩散电流扩散电流+漂漂移电流移电流扩散电流〉漂移电流扩散电流〉漂移电流24反向偏移下，非平衡状态反向偏移下，非平衡状态外加反向电场与内建势场方向一致外加反向电场与内建势场方向一致现象现象：势垒区电场增大，势垒区空间电荷增大；：势垒区电场增大，势垒区空间电荷增大； 宽度增大；宽度增大； 势垒高度升高势垒高度升高(高度从高度从qVD升高到升高到q（（VD+V)；； 使漂移电流〉扩散电流使漂移电流〉扩散电流少数载流子的抽取或吸出少数载流子的抽取或吸出：：n区边界区边界nn’处的空穴被处的空穴被势垒区强场驱向势垒区强场驱向p区，区， p区边界区边界pp’处的电子被驱向处的电子被驱向n区。

区反向电流反向电流= nn’区少数载流子电流区少数载流子电流+pp’少数载流子电流少数载流子电流252. 外加直流电压下，外加直流电压下，pn结的能带图结的能带图外加正向电压下，外加正向电压下，p、、n区均有非平衡少子注入，必须区均有非平衡少子注入，必须用准费米能级用准费米能级EFn、、EFp代替平衡时的统一费米能级代替平衡时的统一费米能级能带特征：能带特征：1.EFp 在在p区及区及势垒势垒区为水平线，在空区为水平线，在空穴扩散区穴扩散区(nn’到到Lp区区)为为斜线斜线；；2. EFn 在在n区及势垒区及势垒区为水平线，在电区为水平线，在电子扩散区子扩散区(pp’到到Ln区区)为为斜线斜线；；EFp 、、Efn在扩散区为斜线的原因：由于复在扩散区为斜线的原因：由于复合，存在浓度梯度，电子、空穴浓度逐渐合，存在浓度梯度，电子、空穴浓度逐渐减小减小26正向偏压下的特征：正向偏压下的特征：1.P、、n区具有各自的费米区具有各自的费米能级能级Efn、、Efp；；2. 有净电流流过有净电流流过pn结；结；3. 正向偏压下，势垒降正向偏压下，势垒降低低qV;4.qV=Efn-Efp；；5.Efn位置高于位置高于 EFP27反向偏压下反向偏压下pn结的能带结构结的能带结构能带特征：能带特征：EFn、、EFP也发生了偏离，但也发生了偏离，但 EFP位置高于位置高于 Efn ；；286.2.2 理想理想pn结模型及其电流、电压方程结模型及其电流、电压方程理想理想pn结模型：结模型：(1)小注入；小注入；(2)突变耗尽层条件突变耗尽层条件-外加电压和接触电势差都降落外加电压和接触电势差都降落在在耗尽层耗尽层，耗尽层外是电中性的，注入的少数载流，耗尽层外是电中性的，注入的少数载流子做纯扩散运动；子做纯扩散运动；(3)通过耗尽层的电子、空穴电流为常数，忽略耗尽通过耗尽层的电子、空穴电流为常数，忽略耗尽层中载流子的产生及复合作用；层中载流子的产生及复合作用；(4) 玻耳兹曼边界条件：在耗尽层两端，载流子分玻耳兹曼边界条件：在耗尽层两端，载流子分布满足玻耳兹曼统计分布。

布满足玻耳兹曼统计分布291. pp’处注入的非平衡少数载流子浓度处注入的非平衡少数载流子浓度：：在在PP’边界处，边界处， x=-xp, qV=Efn-Efp, 30pp’边界注入的非平衡少数载流子浓度为边界注入的非平衡少数载流子浓度为非平衡少数载流子浓度是电压的函数非平衡少数载流子浓度是电压的函数31同理，同理，nn’边界注入的非平衡少数载流子浓度为边界注入的非平衡少数载流子浓度为非平衡少数载流子浓度是电压的函数非平衡少数载流子浓度是电压的函数32稳态时，非平衡少数载流子的连续性方程稳态时，非平衡少数载流子的连续性方程小注入时小注入时N型扩散区型扩散区Ex=0连续性方程变为：连续性方程变为：方程的通解为：方程的通解为：33边界条件：边界条件：x, pn( )=pn0, X=xn, 同理：同理：外加正向偏外加正向偏压下，非平压下，非平衡少数载流衡少数载流子在两边扩子在两边扩散区的分布散区的分布34讨论：讨论：1. 非平衡少数载流子浓度一定，在扩散区形成稳定扩非平衡少数载流子浓度一定，在扩散区形成稳定扩散，按指数规律衰减散，按指数规律衰减。

当当 V一定，在一定，在x=xn 和和x=-xp边边界处界处2. 加反向偏压下，如果加反向偏压下，如果qV>>k0T,对对n区：区：在在x=xn处处35在在n区内部：区内部：x>>Lp处处362.外加偏压下电流密度的关系外加偏压下电流密度的关系小注入时，耗尽层外的扩散区不存在电场，小注入时，耗尽层外的扩散区不存在电场，在在X=Xn处，空穴扩散电流密度为处，空穴扩散电流密度为同理，在同理，在X=-Xp处，电子扩散电流密度为处，电子扩散电流密度为37理想理想PN 结，忽略势垒区内的复合结，忽略势垒区内的复合-产生作用，产生作用，通过通过pp’界面的空穴电流密度为界面的空穴电流密度为Jp(-xp)=通过通过nn’’界面界面的空穴电流密度为的空穴电流密度为Jp(xn);通过通过pn结的总的电流密度为结的总的电流密度为JJ= Jn(-xp) +Jp(-xp) = Jn(-xp) +Jp(xn)38理想理想pn结的电压结的电压-电流方程，又称为肖克莱方程电流方程，又称为肖克莱方程393. Pn结的单向导电性结的单向导电性正向偏压下正向偏压下，电流密度随电压，电流密度随电压V指数式迅速增大指数式迅速增大室温下，室温下，k0T=0.026V, 反向偏压下反向偏压下，，V<0,当当qV>>k0T时，时，40反向电流密度为常量，与外加电压无关，反向电流密度为常量，与外加电压无关，-Js为反向饱和电流密度为反向饱和电流密度4. 温度对电流密度的影响温度对电流密度的影响反向电流密度：反向电流密度：正向电流密度：正向电流密度：正向电流密度随温度升高而增加正向电流密度随温度升高而增加前面的温度项温前面的温度项温度升高缓慢增加，度升高缓慢增加，后项随温度升高后项随温度升高迅速增大迅速增大416.2.3 影响影响pn结电流电压特性结电流电压特性偏离理想方程偏离理想方程的各种因素的各种因素实验表明，理想电流电压特性方程和小注入下锗实验表明，理想电流电压特性方程和小注入下锗pn结的结的实验结果较符合；但与硅实验结果较符合；但与硅pn结实验结果偏离较大。

结实验结果偏离较大偏离方面：偏离方面：1.正向偏压正向偏压: 2. 正向电流小时，正向电流小时，3. 理论值理论值<实验值；实验值；4. 正向电流大时，指数形正向电流大时，指数形式式 2. 反向偏压反向偏压 反向电流反向电流>理论值，反向理论值，反向电流不饱和，而是随反向偏电流不饱和，而是随反向偏压增大而略有增大压增大而略有增大42引起偏离的原因引起偏离的原因 431.势垒区产生电流势垒区产生电流 平衡时，势垒区产生率平衡时，势垒区产生率=复合率复合率 反向偏压时，势垒区内电场加强，由反向偏压时，势垒区内电场加强，由于热激发作用，复合中心产生的电子于热激发作用，复合中心产生的电子空穴对来不及复合就被电场驱走了空穴对来不及复合就被电场驱走了使势垒区产生率〉复合率使势垒区产生率〉复合率 产生附加的反向电流产生附加的反向电流IG, 设净产生率为设净产生率为G, 结面积结面积A, 势垒宽度势垒宽度XD, IG=qGXDA44势垒区内势垒区内势垒区内净的复合率势垒区内净的复合率净的复合率净的复合率U=- G由于由于IG=qGXDA452.势垒区产生电流势垒区产生电流 正向偏压时，注入到正向偏压时，注入到P区电子与区电子与N区的空穴在势垒区区的空穴在势垒区内复合，构成正向复合电流。

内复合，构成正向复合电流假定复合中心与本征费米能级重合，假定复合中心与本征费米能级重合，令令rp=rn=r设势垒区设势垒区n=p46总的正向电流密度总的正向电流密度JF=扩散电流扩散电流JFD+复合电流复合电流Jrm=2 复合电流为主，复合电流为主，m=1 扩散电流为主扩散电流为主47低电压时低电压时Jr >JFD复合电流为主复合电流为主高电压时高电压时JFD>Jr扩散电流为主扩散电流为主483.大注入情况大注入情况大注入：注入的非平衡少子浓度接近或超过多子浓度大注入：注入的非平衡少子浓度接近或超过多子浓度P+n为例：为例： 正向电流主要正向电流主要P+区注入区注入n区的空穴电流，区的空穴电流，n区注入区注入P+区的电子电流可忽略区的电子电流可忽略设注入空穴浓度设注入空穴浓度 pn(xn)很大，很大， n区多子浓度区多子浓度nn0=ND为了保持为了保持n区电中性，区电中性，n区的多子相应地增加同等数区的多子相应地增加同等数量量 pn(xn)=  n(x). 电子浓度梯度电子浓度梯度=空穴浓度梯度空穴浓度梯度存在电子浓度梯度，使电子在空穴扩散方向上也发生扩散存在电子浓度梯度，使电子在空穴扩散方向上也发生扩散通过通过nn’界面的电流界面的电流=电子电流密度电子电流密度Jn+空穴电流密度空穴电流密度49总结：总结：低电压时，低电压时，m=2, 复合电流其主要作用；复合电流其主要作用；高电压时，高电压时， m=1, 扩散电流其主要作用。

扩散电流其主要作用大注入时其电流电压关系为大注入时其电流电压关系为506.3 pn结电容：结电容：正向偏压增大时，使势垒区减小正向偏压增大时，使势垒区减小原因原因：：n区的电子或区的电子或p区空穴区空穴中和中和势垒区电离施主或电离受主，势垒区电离施主或电离受主，效果：效果：相当于在势垒区相当于在势垒区“储存储存”了电子或空穴了电子或空穴正向偏压减小时，使势垒区增大正向偏压减小时，使势垒区增大原因原因：：n区的电子或区的电子或p区空穴从势垒区抽出，空间电荷数增多区空穴从势垒区抽出，空间电荷数增多效果：效果：相当于势垒区相当于势垒区“取出取出”电子或空穴电子或空穴势垒区的空间电荷数随外加偏压发生变化，等价于电容器的充、势垒区的空间电荷数随外加偏压发生变化，等价于电容器的充、放电作用放电作用512. 扩散电容扩散电容正向偏压时，空穴正向偏压时，空穴(电子电子)注入注入n(p)区，区，在势垒边界处，积累非平衡少数载在势垒边界处，积累非平衡少数载流子正向偏压增大时，势垒区边界处积累的非平衡载流子增多；正向偏压增大时，势垒区边界处积累的非平衡载流子增多；正向偏压减小时，则相应减小正向偏压减小时，则相应减小。

由于正向偏压增大或减小，引起势垒区边界处积累的电荷数量增由于正向偏压增大或减小，引起势垒区边界处积累的电荷数量增多或减小产生的电容称为多或减小产生的电容称为扩散电容扩散电容势垒电容和扩散电容均随外加偏压的变化而变化，均为势垒电容和扩散电容均随外加偏压的变化而变化，均为可变电容可变电容52微分电容微分电容 pn结在固定直流偏压结在固定直流偏压V作用下，叠加一个微小的交流电作用下，叠加一个微小的交流电容容dV时，引起电荷变化时，引起电荷变化dQ, 该直流偏压下的微分电容为该直流偏压下的微分电容为6.3.2 突变结势垒电容突变结势垒电容- 非线性的非线性的1. 突变结势垒中电容的电场、电势分布突变结势垒中电容的电场、电势分布势垒区电荷密度分布：势垒区电荷密度分布： (X)=-qNA -xp

扩散电容随正向偏压指数式增长60对对pn结施加的反向偏压增大到某一数值结施加的反向偏压增大到某一数值VBR，反向电，反向电流突然迅速增大，这种现象称为流突然迅速增大，这种现象称为PN结击穿结击穿PN结的击穿电压结的击穿电压：击穿时的：击穿时的反向偏压反向偏压电流突然迅速增大是由于载流子数目急电流突然迅速增大是由于载流子数目急剧增大引起剧增大引起, 不是迁移率增大引起的不是迁移率增大引起的.反向偏压很大时反向偏压很大时, 势垒区的电势垒区的电场很强场很强, 势垒区的电子和空穴势垒区的电子和空穴受强电场作用受强电场作用, 动能很大动能很大.当动能很大电子、空穴与势垒区晶格原子发生碰撞时，可将当动能很大电子、空穴与势垒区晶格原子发生碰撞时，可将价健上电子激发到导带，产生电子价健上电子激发到导带，产生电子-空穴对61载流子的倍增效应：载流子在势垒区不断载流子的倍增效应：载流子在势垒区不断发生碰撞电离，使载流子大量增加的现象发生碰撞电离，使载流子大量增加的现象载流子大量增加，载流子大量增加， 使反向电流迅速增大使反向电流迅速增大6263642.强电场下，使大量电子从价带穿过禁带而进强电场下，使大量电子从价带穿过禁带而进入导带所引起的一种入导带所引起的一种击穿现象击穿现象。

反向偏压下，势垒区能带发生倾斜反向偏压下，势垒区能带发生倾斜；；反向偏压越大，势垒越高，势垒区的内反向偏压越大，势垒越高，势垒区的内建电场越强，势垒区能带越加倾斜建电场越强，势垒区能带越加倾斜当势垒倾斜很厉害时，使当势垒倾斜很厉害时，使 N区的导带比区的导带比P区的区的价带顶还低，使大量电子从价带穿过禁带而价带顶还低，使大量电子从价带穿过禁带而进入导带所引起的一种击穿现象进入导带所引起的一种击穿现象当内建电场为当内建电场为E时，价带电子得到附加势能时，价带电子得到附加势能 qEx;当当qEx>Eg时，时，p区价带顶电子与区价带顶电子与n区导带底电子具有相同能区导带底电子具有相同能量，电子可以从价带顶直接渡越到导带，量，电子可以从价带顶直接渡越到导带， 发生隧穿发生隧穿65对一定的半导体材料，势垒区电场对一定的半导体材料，势垒区电场E越大，或越大，或 x越短，电子穿过隧道的概越短，电子穿过隧道的概率率p越大电场电场E增大到一定程度，或增大到一定程度，或 x短到一短到一定程度，定程度，p区大量价带电子隧穿到区大量价带电子隧穿到n区导带，反向电流密度急剧增大，区导带，反向电流密度急剧增大， pn结隧道击穿。

结隧道击穿66若概率若概率p=10-10，， Si: Eg=1.12eV,  x=3.1nmNVA)越大，越大，  x 越小，隧道击穿概率越小，隧道击穿概率P越大隧道击穿与越大隧道击穿与(NVA)密切相关密切相关NVA)中，中，N 小，反向偏压小，反向偏压V大时，容易发生雪崩击穿；大时，容易发生雪崩击穿； 杂质浓度杂质浓度N大时，隧道击穿为主大时，隧道击穿为主673. 热电击穿热电击穿Pn结施加反向电压时，反向电流引起热损耗；结施加反向电压时，反向电流引起热损耗；反向电压越大，热损耗也越大反向电压越大，热损耗也越大如果如果散热不畅，会引起结温升高散热不畅，会引起结温升高反向电流随温度升高按指数规律增大，上升速度非常快反向电流随温度升高按指数规律增大，上升速度非常快结温升高，结温升高，JS升高，热能迅速增大升高，热能迅速增大，使结温进一步升高，，使结温进一步升高，反向电流密度进一步增大反向电流密度进一步增大循环往复，循环往复，Js无限增大，发生击穿无限增大，发生击穿685. Pn结隧道效应结隧道效应两边重掺杂的两边重掺杂的PN结，其电压特性结，其电压特性1-2阶段阶段：随电压增大电流迅速增：随电压增大电流迅速增大，达到大，达到峰值电流峰值电流IP。

对应峰值电对应峰值电压压 VP.2-3阶段阶段：随电压增大电流发反而减：随电压增大电流发反而减小的现象称为负阻，极小值小的现象称为负阻，极小值电流称为电流称为谷值电流谷值电流Iv电压称为谷值电压电压称为谷值电压Vv.当电压大于当电压大于Vv后，电流又随电压的后，电流又随电压的增大而增大增大而增大VP –Vv段段电压增大电流发反而减小电压增大电流发反而减小的特性的特性 称为称为负阻特性负阻特性69隧道结隧道结：重掺杂的：重掺杂的P区和区和n区形成的结区形成的结应用：制备各种隧道二极管应用：制备各种隧道二极管负阻特性的应用：微波放大、高速开关、激光振荡源等负阻特性的应用：微波放大、高速开关、激光振荡源等P区费米能级进入价带；区费米能级进入价带；N区费米能级进入导区费米能级进入导带带；；70平衡时的能带图平衡时的能带图1.N区导带与区导带与p区价带存在相同能量区价带存在相同能量的量子态的量子态2. 重掺杂，杂质浓度很高，势垒区重掺杂，杂质浓度很高，势垒区很薄，电子：从很薄，电子：从np;3. 空穴：从空穴：从p n4.3.隧道电流产生势垒宽度越小，隧道电流产生。

势垒宽度越小，电流越大电流越大隧道结中，扩散电流很小，隧道电流占主导隧道结中，扩散电流很小，隧道电流占主导71平衡态平衡态无净电流流过无净电流流过反向偏亚，反向偏亚， p区价带电子隧穿导区价带电子隧穿导n区导带，产生反向隧道电流区导带，产生反向隧道电流1-2阶段阶段, 产生从产生从n到到p的隧道电的隧道电流流2-3 负阻特性，负阻特性，n区到区到p的电的电子数减少，隧道电流减小子数减少，隧道电流减小72隧道结利用多子的隧道效应工作的隧道结利用多子的隧道效应工作的隧道二极管的特性：隧道二极管的特性：噪声较低：噪声较低： 单位时间通过结的多子数目起伏较单位时间通过结的多子数目起伏较小；小；工作温度范围大：温度对多子浓度影响小；工作温度范围大：温度对多子浓度影响小；可在高频下工作：电子越过结所需时间短，不可在高频下工作：电子越过结所需时间短，不受渡越时间的限制受渡越时间的限制7374。