為什麼會形成空間電荷區,空間電荷區內電場為什麼會一直存在?

時間 2022-10-18 00:46:29

1樓:白羊青衣醉酒

把在pn結附近的電離施主和電離受主所帶電荷稱為空間電荷。它們所存在的區域稱為空間電荷區。(電離施主和電離受主就是離子)

在pn結的空間電荷區中能帶發生彎曲,這是空間電荷區中電勢能變化的結果。因能帶彎曲,電子從勢能低的n區向勢能高的p區運動時,必須克服這一勢能「高坡",才能達到p區;同理,空穴也必須克服這一勢能「高坡",才能從p區到達n區,這一勢能「高坡,通常稱為pn結的勢壘,故空間電荷區也叫勢壘區。

勢壘區中勢能比n區導帶底高0.1ev處,價帶空穴濃度為p區多數載流子的10^-10倍,而該處的導帶電子濃度為n區多數載流子的1/50。一般室溫附近,對於絕大部分勢壘區,其中雜質雖然都已電離,但載流子濃度比起n區和p區的多數載流子濃度小得多,好像已經耗盡了。所以通常也稱勢壘區為耗盡層,即認為其中載流子濃度很小,可以忽略,空間電荷密度就等於電離雜質濃度。

向左轉|向右轉

2樓:法律相聲

參考資料《半導體物理與器件》第四版 趙毅強、姚素英等譯

1、起初,在冶金結所處的位置,電子和空穴的濃度都有乙個很大的濃度梯度;

2、由於存在濃度梯度,n區的多子電子向p區擴散,留下帶正電的施主離子;p區的多子空穴向n區擴散,留下帶負電的受主離子;

3、n區和p區的淨正電荷和淨負電荷(即2中所講的施主離子和受主離子)在冶金結附近感應出乙個內建電場,對擴散的載流子產生乙個電場力(方向與擴散力相反);

4、當電場力與擴散力相等時,達到乙個動態平衡,冶金結附近形成空間電荷區。如圖:

空間電荷區內電場為什麼會一直存在?

3樓:某某祺

「空間電荷區是pn結的一部分。 空間電荷區也稱耗盡層.在pn結中,由於自由電子的擴散運動和內電場導致的漂移運動,使pn結中間的部位(p區和n區交介面)產生乙個很薄的電荷區,它就是空間電荷區.

(1)當p型半導體和n型半導體結合在一起時,由於交介面處存在 載流子濃度的差異 ,這樣電子和空穴...」

空間電荷區存在動態平衡的話為什麼是耗盡區

4樓:羅晟談金融

空間電荷區是pn結的一部分。

空間電荷區也稱耗盡層.在pn結中,由於自由電子的擴散運動和內電場導致的漂移運動,使pn結中間的部位(p區和n區交介面)產生乙個很薄的電荷區,它就是空間電荷區.

(1)當p型半導體和n型半導體結合在一起時,由於交介面處存在 載流子濃度的差異 ,這樣電子和空穴都要 從濃度高的地方向濃度低的地方擴散 。但是,電子和空穴都是帶電的,它們擴散的結果就使p區和n區中原來的電中性條件破壞了。p區一側因失去空穴而留下不能移動的負離子,n區一側因失去電子而留下不能移動的正離子。

這些不能移動的帶電粒子通常稱為空間電荷,它們集中在p區和n區交介面附近,形成了乙個很薄的空間電荷區,這就是我們所說的pn結 。

(2)在這個區域內,多數載流子已擴散到對方並復合掉了,或者說消耗殆盡了,因此,空間電荷區又稱為 耗盡層 。

(3)p區一側呈現負電荷,n區一側呈現正電荷,因此空間電荷區出現了方向由n區指向p區的電場,由於這個電場是載流子擴散運動形成的,而不是外加電壓形成的,故稱為 內電場 。

(4)內電場是由多子的擴散運動引起的,伴隨著它的建立將帶來兩種影響:一是 內電場將阻礙多子的擴散 ,二是p區和n區的少子一旦靠近pn結,便在內電場的作用下漂移到對方, 使空間電荷區變窄 。

(5)因此, 擴散運動使空間電荷區加寬,內電場增強,有利於少子的漂移而不利於多子的擴散;而漂移運動使空間電荷區變窄,內電場減弱,有利於多子的擴散而不利於少子的漂移。

當擴散運動和漂移運動達到動態平衡時,交介面形成穩定的空間電荷區,即 pn結處於動態平衡

空間電荷區既然是有帶電的正負離子形成的,為什麼它的電阻率卻很高

5樓:匿名使用者

所謂電阻(電阻率)都是針對材料並實際與兩端而言,材料本身不包含電荷電子的電阻率

如果按你的思維,所有物質材料中都包含電子和正電荷,那電阻都要變低不成

電阻率是因為材料的結構,導致電子和電荷(包含他自己的)在其中通過的能力,而不是擁有多少電荷電子形成它決定電阻,

如果用水管比作導線,如果水管中有水,那麼水管的管阻會不會因為有水,變得下降了呢

結論一定是否定的

空間,如果是沒有物質,那麼就是理論真空的電阻最大,考慮到電子的穿透逃逸,所以也不是真空的電阻就是無窮大,而是和空間尺寸有關的乙個特定的係數電阻率,換句話來說就是電磁場本身對電子的最大速度約束

不過已經是相當高了

不要混要概念,這是重點

空間電荷區既然是有帶電的正負離子形成的,為什麼它的電阻率卻很高?

6樓:

電阻率的大小,與「載流子濃度和載流子遷移率」的乘積成反比。

空間電荷區雖然「是有帶電的正負離子形成的...",但他們都不是可以移動的載流子,所以這時在空間電荷區的載流子濃度很低,可見它的電阻率就很高了...

(供參考)

7樓:科幻怪怪

正負離子是液體和氣體,在發生化學反應時產生的一種平衡現象。比如電瓶正負極板和硫酸發生化學反映時,正負極板的電子,就分別和硫酸產生,二女一嫁和一女二嫁,這樣不僅使正負極板分別產生正負電荷,而且在周圍硫酸溶液中也分別產生負正兩種離子。由於負正離子的平衡狀態是通過正負極板上的正負電荷,反過來說正負電荷也是通過負正離子實現平衡的。

既然平衡,也就使正負離子沒有能量產生,所以它的電阻率很高。假設都是理想狀態,電阻率將是無限大。

空間電荷區是由電子.空穴還是由正.負離子構成的?空間電荷區為何又稱為耗盡層?

8樓:生活類答題小能手

電子和空穴構成的。

空間電荷,在pn結中,電子和空穴帶有相反的電荷,它們在擴散過程中要產生復合(中和),結果使p區和n區中原來的電中性被破壞。空間電荷區指載流子濃度超過原載流子濃度的區域。空間電荷指流子濃度超過原載流子濃度。

在pn結中,由於自由電子的擴散運動和內電場導致的漂移運動,使pn結中間的部位(p區和n區交介面)產生乙個很薄的電荷區,所以空間電荷區為何又稱為耗盡層。

擴充套件資料

空間電荷區的變化

當p-n結上加有正向電壓時,所產生電場的方向即與內建電場的方向相反,互相抵消,使得空間電荷區中的總電場有所降低,從而其中的正、負空間電荷也就有所減少,結果,空間電荷區的厚度也就減小了。

相反,當p-n結上加有反向電壓時,所產生電場的方向即與內建電場的方向一致,互相增強,使得空間電荷區中的總電場有所提高,從而也就使得空間電荷區中的電荷增多、厚度增大了。

p-n結的單向導電性和擴散電容效應,也就是勢壘高度隨著電壓而發生變化所產生的一種效應;而勢壘電容是勢壘區的厚度(空間電荷區的寬度)隨著電壓而發生變化所產生的一種效應。

由於勢壘厚度的變化(即空間電荷區的變化)是p-n結兩邊多數載流子的運動所致,因此相應的勢壘電容在很高的頻率下也會起作用,往往是決定器件截止頻率的重要因素。

如果所加的正向電壓過高(例如超過1v)時,內建電場就完全被抵消了,空間電荷區也就不存在了,厚度變為0,這時p-n結也就失效了。

當然,若在迴路(例如開關電路)中接有適當的電阻,限制了電流,雖然p-n結不會損壞,但是通過的電流已經不再是受到勢壘限制的那樣隨著電壓而指數式上公升的電流了。因此,只要是能夠正常進行整流、檢波等工作的p-n結,其中就必將具有一定厚度的空間電荷區

9樓:

把在pn結附近的電離施主和電離受主所帶電荷稱為空間電荷。它們所存在的區域稱為空間電荷區。(電離施主和電離受主就是離子)

在pn結的空間電荷區中能帶發生彎曲,這是空間電荷區中電勢能變化的結果。因能帶彎曲,電子從勢能低的n區向勢能高的p區運動時,必須克服這一勢能「高坡",才能達到p區;同理,空穴也必須克服這一勢能「高坡",才能從p區到達n區,這一勢能「高坡,通常稱為pn結的勢壘,故空間電荷區也叫勢壘區

勢壘區中勢能比n區導帶底高0.1ev處,價帶空穴濃度為p區多數載流子的10^-10倍,而該處的導帶電子濃度為n區多數載流子的1/50。一般室溫附近,對於絕大部分勢壘區,其中雜質雖然都已電離,但載流子濃度比起n區和p區的多數載流子濃度小得多,好像已經耗盡了。所以通常也稱勢壘區為耗盡層,即認為其中載流子濃度很小,可以忽略,空間電荷密度就等於電離雜質濃度。

10樓:寶寶丶浮生若夢

空間電荷區是由不能移動的雜質離子構成,由於p區中的空穴擴散到n區,n區中自由電子擴散到p區並且與空穴復合,形成了空間電荷區,同時建立了內電場。內電場會阻礙多子的擴散,也會促進交界處的少子產生漂移運動。由於空間電荷區中的載流子幾乎被消耗殆盡,所以又稱為耗盡區,pn結內電場阻止多子擴散,所以又稱阻擋層或勢壘區。

為什麼電場在空間電荷區邊緣處為0

11樓:芥末留學

為什麼pn結外加電壓後,空間電荷區會變窄或變寬

pn結外加反向電壓後,空間電荷區中的電場增強,則相應的空間電荷增多,因而空間電荷區展寬.

外加正向電壓時,電場減弱,則相應的空間電荷減少,因而空間電荷區變窄.

12樓:藍拓愛女

因為力的大小,判斷為零,所以場強為零。

為什麼pn結外加電壓後,空間電荷區會變窄或變寬

為什麼電荷存在會影響電子移動

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