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二极管工作原理

时间:2022-10-07 07:30:00 给二极管外加正偏电压

二极管工作原理


文章目录

  • 二极管工作原理
  • 前言
  • 一、PN结是什么?
    • 1.PN型半导体和N型半导体
    • 2.PN结
  • 二、二极管正偏
  • 三、二极管反偏


前言

二极管——众所周知,二极管是一种非常常见的电子元件正偏导通,反偏截至,极端情况是反向击穿。
那为什么二极管有上述特点呢?PN这篇文章是为了解决上述问题。


一、PN结是什么?

1.PN型半导体和N型半导体

本征半导体:指完全无杂质、无晶格缺陷的纯半导体, 典型的本征半导体有硅 (Si)、锗 (Ge)及砷化镓 (GaAs)等。
P型半导体:在本征半导体中加入少量三价元素,使半导体形成大量空穴,即空穴半导体。

因此,P型半导体中空穴为多子,电子为少子。(多子是大多数载流子)

N型半导体:在本征半导体中加入少量五价元素,使半导体形成大量电子,即电子半导体。

N多子型半导体为电子,少子为空穴。

2.PN结

PN结由上述两种半导体组成,如下图所示:
在这里插入图片描述
分子从高浓度扩散到低浓度。
P在浓度差的作用下,区半导体内的空穴向N区扩散;N区半导体内的电子扩散到P区。PN中间会形成结内建电场与浓度差成平手。

二、二极管正偏


如图所示,如果给二极管增加正电压,N极处会有电子流入,使N区的电子继续流向P区。P区也会有空穴流入,加速P区的空穴流入N区,使内部建筑电场在外部电势下消失!PN结导通!(多子接力)

三、二极管反偏


如图所示,对二极管施加反向电压,N区域流入空穴,给电子施加部分反作用力;P该区域流入电子,对空穴施加部分反作用力。内建电场加宽,反向截止。虽然外部有电势,但加入半导体的少子只能使内部电场更加顽固(少子的无奈)

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