 1）扩散运动 当一块半导体内的载流子浓度存在差异时，就会出现载流子从浓度高向浓度低的方向运动，这种运动就叫载流子的扩散运动。描述扩散运动的物理量是——扩散系数Dn、Dp。 2）漂移运动 在电场的作用下，电子会进行逆电场方向的运动，空穴会沿着电场的方向运动。这种运动就叫载流子的漂移运动。描述漂移运动的物理量是——迁移率μn. μp 。
1）载流子的复合——导电电子和空穴相遇并同时消失的过程，叫 “复合”。 2）平衡载流子和非平衡载流子——半导体中的载流子总是在不断地产生和复合，只是，在平衡时（没有外界作用时），产生与复合处于相对平衡状态，产生数等于复合数，载流子浓度保持不变。当有外界作用（如，电场、光照）时，就会产生非平衡载流子，一般非平衡载流子的数量比平衡载流子的数量少，但是，它们对半导体的导电能力的影响且很大。 3) 非平衡少数载流子的寿命——非平衡少数载流子从产生到复合的时间，叫“少子寿命”，用符号τ表示。（τ是个很重要的半导体材料参数，它直接影响晶体管的tS参数。）
1-2P-N结 1-2-1P-N结的构成 1 定义——由P型半导体和N型半导体组成的一个单块半导体薄层，称为P-N结。 2 实际构成的方法：在一块N型半导体中，通过采用氧化、光刻、扩散（硼扩散）的工艺方法，使其中一部分区域转变为P型半导体，这样，在 P型区和N型区的交界面附近，就形成了一个P-N结。 1-2-2P-N结内的载流子运动和平衡 在P-N结的P型导电区内，空穴很多，电子很少；而在N型导电区内，电子很多，空穴很少。因此，由于电子和空穴浓度在这两个区域的差别，出现载流子的扩散运动——N区的电子就会向P区扩散；P区的空穴向N区扩散。使N区中靠近P区一侧的簿层1内，由于缺少电子而带正电；P区中靠近N区一侧的簿层2内，由于缺少空穴而带负电。从而，形成了一个由N区指向P区的电场——称“自建电场”。在这个电场的作用下，就会出现载流子的漂移运动——把电子拉回到N区，空穴拉回到P区。这样，在P区和N区的交界处，发生着扩散和漂移两种相反方向的运动，最后，达成动态平衡。（图5）
图5P-N结内的载流子运动和平衡 1-2-3 P-N结的基本特性 1P-N结的单向导电性（整流特性，伏—安特性）： 在正向偏置下（P区接正极，N区接负极），此时，外加电场与自建电场的方向相反，因此，当外加电场大于自建电场以后，P-N结内的载流子产生定向而连续的流动（N区的电子流向P区，P区的空穴流向N区），形成电流。而且，这种电流随着外加电压的增加很快增大，形成很大的正向电流。——这就叫P-N结的正向特性。 在反向偏置下（P区接负极，N区接正极），外加电场与自建电场的方向一致，势垒区加宽、加高。此时，P-N结内的多数载流子的运动受阻，只有P区的电子（少子）在电场的作用下被拉向N区，N区的空穴被拉向P区，形成一个很小的反向电流。——这就叫P-N结的反向特性。 我们把这种正向电阻很小、电流很大，而反向电阻很大、电流很小的特性，称为P-N结的单向导电性。示意图见图6。
图6aP-N结正向特性图6bP-N结反向特性 2P-N结的电容特性 |
