pn結既然存在自建電場,接上負載後會有電流麼?

時間 2021-05-31 01:41:18

1樓:木旦

不會有電流,持續的電流沒有,一瞬間的電流也不會有。

內建電勢,只存在於PN結的耗盡層內,之外是沒有電勢的,所以接負載也不會有電流,負載只能通過導線接在PN結之外的引腳上,插入到PN結內部的耗盡層裡估計也沒人做得到。

2樓:

載流子擴散勢(濃度梯度,借用生理/細胞的術語了理解為滲透壓)和電勢達到平衡,所以化學勢梯度為0,不存在淨電流,巨集觀上不對外做功。

從能量的角度上講,載流子被自建電場驅動釋放電勢的電勢能,實際上來自於熱運動(擴散的動力)提供的動能:

想象乙個電子從N區被撞到了P區,穿過了空間電荷區的自建電場之後速度降低,動能轉化為電勢能;如果它又被掃進了電場,在電場中加速並回了N區,則之前的勢能又被轉化為動能,並進一步通過碰撞歸還到熱能之中。

因此,PN結中伴隨著載流子的漂移-擴散動態平衡,在能量上是不停歇的能量轉換過程,沒有新能量憑空出現,不存在第一類永動機的可能。

PS:瞬時電流有助於理解微觀過程、雜訊和器件的電學特性,但是沒有回答能量的問題

3樓:

pn結只是多子(自由電子)與少子(空穴)的移動產生的電場,當只有附加外電場形成閉合迴路時,才會形成正向電流與反向電流,自身電勢與負載形成迴路時應該不會產生電流

4樓:

憑藉著對能量守恆定律的信心,即使我不知道任何半導體物理我就可以說,不會成為永動機。

如果我懂的半導體物理多一點,那麼還是可以從半導體物理上得到乙個解釋。

我以前想過乙個問題:如果簡單地用導線把二極體的兩端短路,然後我們考慮對電場沿著導線環路做乙個積分。導線內部處處電場為零,二極體n區p區的quasi-neutral region電場也近似為零,由於內建電場的存在,靜電場的環路積分不為零!!

那豈不是違反靜電場環路定理了?

仔細考慮,發現金屬的,半導體n區的,以及半導體p區的work function不可能三者都相等,那麼必然會在金屬/半導體結處產生內建電場。有可能兩個金屬/半導體結都有內建電場,也有可能只有乙個金屬/半導體結有內建電場。而金屬/半導體結的內建電勢恰好跟pn結的內建電勢大小相等,方向相反,保證了靜電場的環路積分為零。

5樓:逸心

zh.wikipedia.org/zh/%E5%8C%96%E5%AD%A6%E5%8A%BF不同,但你要形成迴路還是要把另外一端相接的。

舉例來說,直接將PN結另一端用相同材料向接,那麼在另一端形成同樣的PN結,但是電場相反;

再舉例,將PN結另一端用導體相接,導體和半導體連線處會產生和PN結內類似的邊界電場,而P型半導體和導體,N型半導體和導體之間的邊界電場的電勢差合在一起總是和PN結上的電場產生的電勢差平衡。

PN結單向導電性中這是為什麼?

Dodge1 PN結的形成 左邊是在矽中摻雜三價元素形成P區,右邊在是矽中摻雜五價元素形成N區。P區的多數載流子是空穴,N區的多數載流子是自由電子。由於濃度差的原因,P區靠近右邊的空穴會優先到達P區和N區的交介面,自由電子復合,然後N區靠近左邊的自由電子會優先到達P區和N區的交介面,這個同時的過程,...

量子阱中的量子隧穿效應和一般pn結中導致隧道電流隧道效應是一回事嗎?

龍小虎 是一回事。PN結中的隧道電流部分就是隧穿效應引起的,只是為了計算方面按照隧穿原因分為了若干種模型,像電場相關的 如 Fowler Nordheim tunneling 還有很多陷阱輔助的。此外問題描述中有不夠準確的地方。二極體反向耐壓時還有熱電子發射 Thermionic emission ...

二極體外加反向電壓斷開的那一瞬間,PN結 耗盡層 怎樣恢復常態?請從微觀結構給予解釋和說明,謝謝!!?

不語 看在模電裡面提到了勢壘電容和擴散電容的概念。1.斷電瞬間,將pn結接負載 先說勢壘電容pn反偏耗盡層變寬。此時有勢壘電容的存在。再說擴散電容在p區和n區同時存在擴散電容。靠近介面的少子濃度最高越遠離介面濃度越低。這裡我們會發現 n區介面有高濃度的空穴。p區介面有高濃度自由電子。p區n區相連後 ...