耗尽区，积累区 ，反型层，到底什么意思有没有具体形象点的解释呢，我对这些概念已经混了？ 第1页

耗尽区，也就是空间电荷区的另一种表述，那什么是空间电荷区，看名字可知，是空间电荷存在的区域，那我画个图，可能更好理解。

有两块半导体单晶，一个是n型的，一个是p型的，咱们知道，n型多子电子，少子空穴，p型多子空穴，少子电子。单独的n型半导体和单独的p型半导体都是呈电中性的，因为电荷平衡。对于n型半导体，它里面的电离施主（正电）和少量的空穴（正电）可以平衡电子电荷，相当于正负抵消了。同理，p型，就是电离受主（负电）和少量电子平衡空穴电荷，所以单独情况，n和p的都电中性。

那么现在要把p和n放一块，我们已经知道，p里面空穴很多，电子少，n里面电子很多，空穴少，那么也就是这两个放一块存在浓度差，存在浓度差就会扩散，浓度高的往浓度低的扩，所以，空穴要从p到n扩散，电子要从n到p扩散。接触面浓度差最大，可以理解成靠近接触面那部分先扩散了。

那对于p这边，空穴跑了，就会留下个不能动的带负电的电离受主，n那边，电子跑了，就留下了不能动的带正电的电离施主。就如我那个图2。所以在pn结附近的n区出现由电离施主构成的正电荷区，附近的p区出现由电离受主构成的负电荷区。

那么就把这些pn结电离受主，电离施主所带电荷称为空间电荷，空间电荷存在的区域就叫空间电荷区，也叫耗尽区。

补充内容↓

形成空间电荷区，就会形成内部电场，电场方向从正电荷方向指向负电荷方向，也就是从n指向p，我们知道，扩散运动，空穴由p到n，电子由n到p，由内建电场作用，根据同极相斥，空穴扩到n那边由电离施主构成的正电荷区域时，会被排斥，同理，电子扩到p那边由电离受主构成的负电荷区域也会被排斥，所以内建电场其实就阻碍了空穴和电子继续扩散。

因电场作用而产生的运动称为漂移运动，漂移运动中，电子从p到n，空穴从n到p。扩散运动，电子从n到p，空穴从p到n。

随着扩散运动增强，空间电荷会变多，空间电荷区就会扩展，同时内建电场也会增强，载流子漂移运动也会增强，最终，若无外加电压情况，漂移和扩散会达到动态平衡，就形成了pn结。

这个耗尽层，也叫耗尽区，阻挡区，势垒区。是指pn结中在漂移运动和扩散运动双重影响下载流子的数量非常少的一个高电阻区域。

在室温附近，对绝大部分的势垒区，其中杂质虽然都已经电离，但是这里面载流子的浓度相比起n区和p区的多子浓度少的多，实际是载流子被电场扫到对应的n和p区，就好像在六一被耗尽了，这时势垒区也称耗尽层。

讨论pn结加偏压

（1）正向偏压

正向偏压即p正n负，电场方向从p到n，内建电场方向从n到p，一正一反，削弱，所以耗尽层变窄，扩散运动加剧。由于外电源作用，形成扩散电流，此时pn结导通状态。

（2）反向偏压

即p负n正，外电场方向，由n到p，同内建电场方向，同则增，耗尽层变宽，有利于漂移运动，形成漂移电流，但电流很小，近似截止。

即pn结正向导通，反向截止。

那来说一下MIS结构

MIS结构，金属、绝缘层、半导体，实际是一个电容。在金属中，自由电子密度很高，电荷基本分布在一个原子层的厚度范围内，在半导体中，自由载流子密度要低得多，电荷必须分布在一定厚度的表面层内，这个带电的表面层叫做空间电荷区。空间电荷区内，从表面到内部，电场逐渐减弱，到空间电荷区另一端，场强降到0。

表面势为空间电荷层两端的电势差，用Vs表示，表面电势比内部高，正，比内部低，取负。Vs和空间电荷区电荷的分布情况，随金属和半导体间所加电压VG变化，基本可归纳为推积，耗尽，反型三种情况。（详见《半导体物理》书p208）

以p型半导体为例：

平带，多子积累，耗尽，反型。这个图是连着一起画的，后面分析会对着上图。

平带时MIS

当金属和半导体之间加负电压，金属接负，栅电压VG小于0。表面势为负，因为内部电势比表面电势高，也就是表面电势比内部低啊，表面处能带向上弯曲。我觉得书上说的有点不清楚，容易晕，可以这么理解。

栅电压小于0，金属接负，半导体接正，p型多子空穴，半导体接正电，空穴往价带跑，价带能量越往下越高，所以价带往空穴能量增长方向走，也就是图上看就是往下移。所以整体，半导体部分能带图表面是向上弯曲。

画图的时候，半导体表面处导带，价带位置同平带状态，后跟随多子变化去画就好了。

那对于这种耗尽，加上很小的一点正栅电压，金属接正，画个图，按电流方向，电子往半导体导带跑，正电荷往金属表面跑，那么电子跑半导体导带，导带能量向上增高，所以导带向上，整体呈半导体表面处能带向下弯曲。可以这么想，初始导带位置低，后来变高了，从下弯到上，呈1/4圆左上部那种弧线，所以表面处能带向下弯曲。

这种耗尽时，半导体表面处费米能级位置和禁带中线交一点，本征点。此时那块弯曲区域载流子浓度相对多子浓度可以忽略不计，所以称耗尽。

反型，就是加个大的正栅电压，导带抬高很猛，半导体表面处弯曲挺厉害，比刚才耗尽更厉害。表面处费米能级位置高于本征费米能级位置，此时费米能级距离导带底比距离价带顶更近，这就意味着，表面处电子的浓度要超过空穴浓度，咱们知道，p型半导体多子空穴，现在电子比空穴多了，那就形成和原来半导体衬底导电类型相反的一层，就是反型层。

反型层到半导体内部还有一段，耗尽层。反型层就是那一段和原半导体多子反着的那个载流子变多了的部分。

先写这么多了，我好久没看半导体物理的书了，有点知识点遗忘，如果有不对的地方，感谢批评指正。

希望能对同学有帮助。