当前位置：首页 - 正文

为什么在PN结中加正、反向电压时电流都会变化?

发布网友发布时间：2024-01-12 00:52

共1个回答

热心网友时间：2024-01-13 12:22

先跟你解释一下PN结形成的过程吧，PN结的形成分为三步：
1、多子的扩散运动，形成空间电荷区。由于N型半导体中的自由电子与P型半导体中的自由电子浓度不同，自由电子会在浓度梯度的作用下由N区向P区扩散；同理空穴也在浓度梯度的作用下由P区向N区扩散。这两种载流子在N区和P区的交界处复合以后，就在交界处的P区留下不能移动的负空间电荷、在N区留下不能移动的正空间电荷。这个区域只有空间电荷，所以称为空间电荷区，又因为两种载流子在这里复合耗尽了，所以又叫耗尽区。
2、少子的漂移运动。空间电荷区的N区是正的空间电荷，P区是负的空间电荷，由于空间电荷不能移动，因此空间电荷在这里产生了从N区指向P区的内建电场，这个电场会将N区的少子，即空穴，拉到P区，同时将P区的少子，即自由电子，拉到N区。这种在内电场的作用下少数载流子产生的运动称为漂移运动。
3、扩散运动和漂移运动达到动态平衡——形成PN结。漂移运动最初的时候是没有的，但随着扩散运动的进行，空间电荷区从无到有，逐渐加宽，内电场随之增大，内电场一方面使少子的漂移运动从无到有逐渐增强，另一方面削弱了多子的扩散运动。经过一段时间，这两种运动达到动态平衡，这时候空间电荷区也不再增加，于是形成了一个具有一定宽度的空间电荷区，这个空间电荷区就叫PN结。
正向电压（正向偏置）：PN结的P区接电源的正极，N区接电源的负极；
反向电压（反向偏置）：PN结的P区接电源的负极，N区接电源的正极；
PN结加正向电压时，在PN结上会形成方向从P指向N的外电场，这个外电场的方向与PN结内电场方向相反，削弱了内电场的作用，使漂移运动和扩散运动的平衡被打破，扩散运动加强。由于这时扩散了的多子可以由外电场得到源源不断的补充，形成了流入P区的电流，称为正向导通电流。又因为这个电流是由多子形成的，其值比较大，此时PN结的内阻较小，类似于开关闭合。
PN结加反向电压时，PN结上形成了方向从N指向P的外电场，而且电场方向与PN结内电场方向相同，增强了内电场的作用，漂移运动和扩散运动的平衡被打破，漂移运动加强。这时形成了一个流出P区的电流，称为反向饱和电流。但由于这个电流是少子形成的，其值比较小，而且大小与环境温度有关，此时PN结的等效内阻很大，类似于开关断开。
总结一下就是：当PN结正向偏置时，其等效内阻小，导通电流大，PN结导通：当PN结反向偏置时，其等效内阻大，导通电流小，PN结截止。这个特性称为PN结的单向导电性。
希望我的答案对你有用~~~