PN接面的工作原理

時間 2021-08-30 09:28:10

1樓:紅塵軍師

1:空穴與電子帶相等的電荷量,並且一個帶正電一個帶負電。

2:平衡,不動我在3給你講原理就知道了

3:原理:pn結是由p型半導體和n型半導體構成的,這些我不講,書上 有 定義。我重點說下形成過程。

p區載流子包括:多子(空穴)少子(電子)

n區載流子包括:多子(電子)少子(空穴)

p區多子(空穴)濃度高於n區,所以p區空穴向n區擴散,p區空穴擴散到n區與n區的電子中和,在p區留下不可移動的負離子,同理n區也留下不可移動的正離子。n區正離子與p區負離子之間有電勢差,叫做勢磊。電場的方向是n區指向p區的,阻礙多子的擴散,卻有利於少子的運動,少子的運動叫做漂移,飄逸與擴散都產生電流。

隨著擴散的進行,勢磊增大,漂移增強,擴散減弱,最後飄逸電流與擴散電流相等。達到平衡,流過pn結的淨電流為0,達到平衡。

4:此時空間電荷區沒有載流子了,叫做耗盡層。耗盡層中沒有空穴。

但是p區和n區還是有空穴的,空穴在負離子附近運動,但強調不在空間電荷區。

5補充一點,萬物都在運動中的,再說參照物不同,也不同。

我覺得我的更應該被採納,因為這些都是我個人寫的認識,不像課本上的那麼難懂

2樓:匿名使用者

"p區載流子包括:多子(空穴)少子(電子)n區載流子包括:多子(電子)少子(空穴"這個說法是不對的,一定要強調是p區的正電載體是可以移動的,帶負電的載體是不可以移動的,而n區卻是相反的,而且要強調同一區的正負電載體不會中和。

所以不能說是多少子。另外一個pn結的形成,它不是漂移與擴散這麼個分類,是可以移動的正負兩種載體在各自的電場作用在相互靠近,直到最前沿的那些相當雜在一起形成一層在外看來是中和在一起的一定厚度的牆(當然沒有形成一種新的物質),這個牆像個電場的中介質,而不能移動的正(n邊)負(p邊)就是電場的兩極。而正是這個內電場的形成反而阻止了兩種可以移動的電載體的繼續移動,這樣一個pn結就形成了,很有意思,一個個二極體就是一個個像三明治一樣的小小電場。

在pn結上外加一正電壓 ,p正極 ,n接負極,這個相反方向的外電場的作用下,只要區區0。7v就將pn結的小電場所擊垮(抵消)了,這種p區的可移動正電載體及n區的可移動的負電載體就可以續流向對方了,當然了,不可能它們在奔向對方的時候會跑過頭了,不然一個pn結不就被掏空了嗎。事實上在外加正電壓的情況下,外源的電子流動才是真正的電流形成的源頭:

一方面電子從n極流進而從p極流出(電流的定義是與電子移動方向相反的)。剛才講了「它們在奔向對方的時候會跑過頭」,有一種情況是有的,電子從pn穿過是要克服pn結的內電場(0。7v或更大一些的電勢)的,所以當單位時間內巨量的電子通過時會產生熱量太大而燒壞pn結(也可以形像地理解為電子摩擦生熱)。

在pn結上外加一反電壓 ,n正極 ,p接負極,這個相同方向的外電場的作用下,會使得小小的內電場牛x起來,使空間電荷區變寬,電流不能流過。當然也不能太牛x了,極限的結果不能移動的三明治兩邊會移動了,這時小小的內電場pn結牛爆了,嘭!

3樓:匿名使用者

在p型半導體中:空穴為多數載流子,自由電子為少數載流子;

在n型半導體中:自由電子為多數載流子,空穴為少數載流子。

p型半導體和n型半導體接觸時,

在接觸面,同一種載流子由於濃度差,

p區的多數載流子空穴向n區擴散,

同時n區的多數載流子自由電子向p區擴散,

這種由於濃度差引起的運動叫做載流子的擴散運動。

在接觸面,

空穴和自由電子就近複合。

同時,介面n區一側附近空穴逐漸增多,正電性逐漸增強;

介面p區一側附近自由電子逐漸增多,負電性逐漸增強。

當擴散運動逐漸增強同時,內電場也逐漸增強,內電場方向由n區指向p區,形成電位差。

內電場阻止p區多數載流子空穴(帶正電)向n區擴散,阻止n區的多數載流子自由電子(帶負電)向p區擴散;

但,內電場促使p區的少數載流子自由電子向n區移動,n區的少數載流子空穴向p區移動。

這種在內電場作用下發生的少數載流子移動的運動叫做漂移運動,

擴散運動和漂移運動方向相反,彼此相互影響。當由於濃度差引起的擴散運動和電位差引起的漂移運動的

載流子數量相等時,就形成動態平衡這樣,pn結就形成了。

4樓:媽咪說

什麼是pn結?為什麼只能單向導通?太陽能電池的發電原理(下)

5樓:格物瞭望塔

為什麼會複合: 空穴是帶正電的,電子帶負電,正負結合理所當然為什麼會平衡: 處於一個平衡電場裡

為什麼會不動: 電場撤消了

原理:動的其實就只有電子著一個東西,空穴是不動的.舉個例子:

有十個箱子,分別排成一行,最後八個裡邊分別裝有一個球,當你把這八個球放到了前八個裡邊,那麼最後那剩下的兩隻空箱子是不是從第一二個跑到了第九十個了.就是這個道理.

6樓:匿名使用者

pn結采用不同的摻雜工藝,將p型半導體與n型半導體制作在同一塊矽片上,在它們的交介面就形成空間電荷區稱pn結。pn結具有單向導電性。

pn結(pn junction)

一塊單晶半導體中 ,一部分摻有受主雜質是p型半導體,另一部分摻有施主雜質是n型半導體時 ,p 型半導體和n型半

導體的交介面附近的過渡區稱。pn結有同質結和異質結兩種。用同一種半導體材料製成的 pn 結叫同質結 ,由禁頻寬度不

同的兩種半導體材料製成的pn結叫異質結。製造pn結的方法有合金法、擴散法、離子注入法和外延生長法等。製造異質

結通常採用外延生長法。

在 p 型半導體中有許多帶正電荷的空穴和帶負電荷的電

離雜質。在電場的作用下,空穴是可以移動的,而電離雜質(離子)是固定不動的 。n 型半導體中有許多可動的負電子

和固定的正離子。當p型和n型半導體接觸時,在介面附近空穴從p型半導體向n型半導體擴散,電子從n型半導體向p型半

導體擴散。空穴和電子相遇而複合,載流子消失。因此在介面附近的結區中有一段距離缺少載流子,卻有分佈在空間的

帶電的固定離子,稱為空間電荷區 。p 型半導體一邊的空間電荷是負離子 ,n 型半導體一邊的空間電荷是正離子。正負

離子在介面附近產生電場,這電場阻止載流子進一步擴散 ,達到平衡。

在pn結上外加一電壓 ,如果p型一邊接正極 ,n型一邊接負極,電流便從p型一邊流向n型一邊,空穴和電子都向界

面運動,使空間電荷區變窄,甚至消失,電流可以順利通過。如果n型一邊接外加電壓的正極,p型一邊接負極,則空穴和

電子都向遠離介面的方向運動,使空間電荷區變寬,電流不能流過。這就是pn結的單向導性。

pn結加反向電壓時 ,空間電荷區變寬 , 區中電場增強。反向電壓增大到一定程度時,反向電流將突然增大。如果外

電路不能限制電流,則電流會大到將pn結燒燬。反向電流突然增大時的電壓稱擊穿電壓。基本的擊穿機構有兩種,即隧

道擊穿和雪崩擊穿。

pn結加反向電壓時,空間電荷區中的正負電荷構成一個電容性的器件。它的電容量隨外加電壓改變。

根據pn結的材料、摻雜分佈、幾何結構和偏置條件的不同,利用其基本特性可以製造多種功能的晶體二極體。如利

用pn結單向導電性可以製作整流二極體、檢波二極體和開關二極體,利用擊穿特性製作穩壓二極體和雪崩二極體;利用

高摻雜pn結隧道效應制作隧道二極體;利用結電容隨外電壓變化效應制作變容二極體。使半導體的光電效應與pn結相結

合還可以製作多種光電器件。如利用前向偏置異質結的載流子注入與複合可以製造半導體鐳射二極體與半導體發光二極

管;利用光輻射對pn結反向電流的調製作用可以製成光電探測器;利用光生伏特效應可製成太陽電池。此外,利用兩個

pn結之間的相互作用可以產生放大,振盪等多種電子功能 。pn結是構成雙極型電晶體和場效應電晶體的核心,是現代電

子技術的基礎。在二級管中廣泛應用。

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