突变pn结
在冶金界面处杂质浓度突变(ND → NA)的p-n结称为突变结。如果一般的掺杂浓度远大于另一边,则p-n结势垒区主要是在轻掺杂一边,这种突变结即称为单边突变结。例如BJT的发射结往往就可以当作为突变结。在耗尽层近似下,突变p-n结中的内建电场呈线性分布(三角形),最大电场出现在界面(x=0)处,为:
Em= ( q NA xP ) /ε= ( q ND xn ) /ε;
内建电势为: Vbi =EmW / 2 ;
势垒厚度为: W = xn + xP = { 2ε( NA + ND ) Vbi / ( q ND NA ) }1/2 ,即耗尽层宽度( W )与势垒高度( q Vbi ) 直接有关。
特别, 对单边突变的p-n结,因为NA≥ND,则有:
W ≈ xn = [ 2εVbi / (q ND) ]1/2 ,Em= ( q ND W ) /ε。