半导体器件-耗尽区

半导体器件中的耗尽区是指PN结两侧的未掺杂区域。在耗尽区中，电子和空穴浓度非常低，因此它的电阻非常大，可以近似看作一个绝缘体。PN结两端的电势差在耗尽区中产生一个电场，使得载流子受到电场力的作用而被移动，并形成PN结的整体效应。

能级图

半导体的能级图描述了耗尽区电压下载流子能量分布的变化。在P区，价带被占据，而在N区，导带被占据。当PN结加正向电压时，电子和空穴会向PN结移动，当PN结加反向电压时，电子和空穴会被压缩到PN结附近。最后，在耗尽区中，由于缺乏载流子，电势在PN结处陡峭，我们可以看到它在磷化铝（AlP）和硅（Si）上进行的实验数据。这个图显示了随着PN结反向电压的增加，电流会逐渐变小，最终稳定在一个极低的水平上。

![耗尽区能级图][1]

PN结反向偏置

当PN结反向偏置时，半导体中的导电载流子被排除，使得耗尽区的电飞行时间增加，形式上是一个绝缘体。当PN结正向偏置时，耗尽区内的载流子得以逃离，导电载流子进入耗尽区，从而使得PN结导通。由于PN结的整体效应，PN结作为一种半导体器件广泛应用于各种电子设备中。

意义

耗尽区在半载体器件的运行中至关重要。例如，它可以用于禁止回流、拉直信号、保持电势差、保障短暂发射之类。对于电子设计师来说，理解耗尽区是理解半导体器件的重要基础。

[1]: https://i.imgur.com/zpRVf56.png