順方向バイアス時. pn接合のバンド図ですが、熱平衡状態のときはフェルミ準位が一致していて、p型からn型へなだらかにつながってなってますよね？ これはなぜなんですか？ キャリア密度が接合面付近にいくほど高くなって …

PN接合(2) 電子情報デザイン学科藤野毅 2 PN接合電流（順方向） 順方向電流は下記の2つのパスから成り立つ z電子がN型からP型へ注入され，P型領域で拡散・再結合する ことで流れる電流Jn z正孔がP型からN型へ注入され，P型領域で拡散・再結合する pn接合(1) 電子情報デザイン学科藤野毅 2 pn接合(1) 空乏層 界面の電子と正孔が結合して界面にキャリアの ない層(空乏層)が形成される p型 n型 正孔 電子 復習 3 pn接合(2) pn接合に電界を印加する z順バイアス：界面で電子と正孔が結合することに より電流が流れる 私は、pn接合に限らず、金属ー半導体などすべての接合部ではフェルミ準位が一致するように各領域のエネルギー準位が変化すると思っていたのですが、電圧をかけた場合は接合部のフェルミ準位は一致しないということでしょうか？ pn接合のバンド図はFig.3のように表される。p領域と n 領域を接合させたときのキャリアの拡散による移動は 両領域のフェルミ準位が一致するまで続く。両領域の フェルミ準位が一致した状態を熱平衡状態 … 第6章 太陽電池のための半導体デバイス入門（上級編） 第1章の（010）において、pn接合界面付近には内蔵電位差ができると述べました。 この現象を、第5章で学んだバンド図を使って説明してみましょう。 図1は、n型半導体とp型半導体のバンド図です。 お礼. pn接合は一方向にのみ電流を流しやすい性質があり、これを整流性という。pn接合ダイオードやトランジスタなど各種の半導体素子で利用される。. 金属-半導体接合がオーミックコンタクトとショットキー障壁のどちらなのかは、接合のショットキー障壁高さΦ B に依存する。 ショットキー障壁高さΦ B は熱エネルギー kTよりも十分に大きい場合、半導体は金属との界面で空乏層を形成しており、ショットキー障壁としてふるまう。 接触させると､ pn接合と同様に､熱平衡状態(ﾊﾞｲｱｽ電圧がｾﾞﾛﾎﾞﾙﾄで暗所)では､ﾌｪﾙﾐ準位が金属と半 導体で一致するようにﾊﾞﾝﾄﾞ図が形成される｡ 【金属の仕事関数が､半導体の電子親和力より大きい場合】

PN接合に外部電圧（バイアス）が印加されていない場合、電子と正孔の擬フェルミ準位は互いに重なり合う。バイアスが増加するとp側の価電子帯が引き下げられ、正孔擬フェルミ準位も下がる。結果として正孔と電子準位の擬フェルミ準位が増加する。

そこで pn 接合のバンド図を書くときには、まず双方のフェルミエネルギーが一致するようにp型・n型のバンド図を並べて書き、伝導帯底・価電子帯頂上のエネルギー\(E_C, E_V\)をなめらかにつないでやれば良い。ちょうど下の図のような感じになる。

pn接合が理解でき れば、このほかMOSデバイスやバイポーラトランジスタのほとんどのデバイスの動作の 理解が容易である。半導体工学の基礎の基礎をここで学ぶと思っていただきたい。 1． pn 接合ダイオードと整流方程式 pn 接合はp型半導体とn型半導体の接 電子材料学 第六回 半導体pn 接合－1 小山 裕 【pn接合の作製方法】 ... いいます。p型半導体ではフェルミ準位は荷電子帯の近くにあります。N型半導体ではフェルミ準位は伝導 ... ミ準位が一致します。 pn接合の電流とフェルミ順位 ... したがって、統計熱力学側の要請から、熱平衡状態においてフェルミ準位が一致すると仮定してかまわないのです。 投稿日時 - 2011-08-24 21:52:45 . そこで pn 接合のバンド図を書くときには、まず双方のフェルミエネルギーが一致するようにp型・n型のバンド図を並べて書き、伝導帯底・価電子帯頂上のエネルギー\(E_C, E_V\)をなめらかにつないでやれば良い。ちょうど下の図のような感じになる。


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