PN結加正向偏置電壓其空間電荷區為何變窄

理論基礎:導體是內部具有較多可以自由移動的電荷的物體.

絕緣體是內部沒有或者有很少可以自由移動的電荷的物體.

+代表空穴帶正電

-代表電子帶負電

兩豎線之間表示無自由移動電子或空穴部分,相當於絕緣體

沒加電壓時:p ++| |-- n

當p加低電壓n加高電壓時,空穴會被p區的外加電壓帶負電荷的電極向左吸引,電子會被向右吸引.同時空穴會被n區電極向左排斥,電子會被p區電極向右排斥.又因為pn之間自由移動的空穴和電子是有限的數量.

於是形成:p +| |- n

絕緣體部分變的更寬了,外加電壓越大,絕緣體部分會越大.所以不易導通.

當p加高電壓n加低電壓時,由於p為正極,空穴端由於外加正極帶正電荷正電荷變多向右擴散(排斥作用),右邊的負電子也會向左運動.由於pn之間的絕緣體空間很小,所以pn稍有電壓中間絕緣部分就會消失.

變為導通狀態: p +++--- n

p±±±n

由上圖可看,pn之間的絕緣體部分消失,只剩下有自由移動的空穴區和電子區,這種狀態是剛剛在pn兩段加上電壓時由於pn區各自的同種電荷增加排斥左右,使兩極電荷向對運動.

一旦空穴和電子相遇,絕緣體部分就消失,pn之間就是乙個導體,導體當然是可以連續導通的.並且一旦空穴和電子相遇,由於它們帶電不同,會馬上由於引力作用混合變為導通pn結,由於外加電壓是持續電源,電荷是無限的,所以這種導通狀態就持續下去.

注意: 電源的正極上有多餘的正電荷,負極上有多餘的負電荷,和電極相連的導體同樣有多餘的電荷.

補充不懂的話就別看這部分了:當p和電源的正極相連,而n不連負極時,由於p和正極都帶正電荷,所以p區電荷由於斥力作用會向右擴散.如圖 p+++| |--n 這時如果正極電壓足夠高,那麼正電荷擴散就會達到n的負電,電子區也能形成導通狀態.

如圖p++++--n進而形成p±±±n最終為p±±±+-+n由於n區沒有連線,所以負電荷數量是一定的情況下,一部分電子被p區和正極吸引走n區就表現為帶正電,pn間呈現為導體.

PN結加正向偏置電壓 其空間電荷區為何變窄