博客
关于我
强烈建议你试试无所不能的chatGPT,快点击我
【加法笔记系列】PN 结和单向导通原理
阅读量:7206 次
发布时间:2019-06-29

本文共 2109 字,大约阅读时间需要 7 分钟。

PN 结是二极管中最基本的单向导通原理

  • 化学键
    • 离子键
    • 共价键
  • 元素周期表
  • PN 结
    • 原理
    • 形成
    • 正向偏置
    • 反向偏置

PN 结

化学键

化学键有3种类型 ,即离子键、、(氢键不是化学键,它是分子间力的一种)。

— Baidu

离子键

带相反离子之间的互相作用叫做离子键(Ionic Bond),成键的本质是阴阳离子间的静电作用。

— Baidu

、通过静电作用形成的化学键称作离子键。两个原子间的相差极大时,一般是金属与非金属,例如:与,若他们要结合,电负性大的氯会从电负性小的钠抢走一个,以符合。之后氯会以-1价的方式存在,而钠则以+1价的方式存在,两者再以因正负相吸而结合在一起。

— Wiki

Na 在元素周期表中为 11,意味着有 11 个质子,根据外层电子排布,分别为 2, 8, 1, 所以,Na 容易失去电子呈现 +1F 同理容易得到电子,由此得到的 NaF 就形成了离子键。

共价键

共价键(Covalent Bond)是原子间通过共用电子对(重叠)而形成的相互作用

— Baidu

原子间通过共用电子形成的化学键,叫做共价键。它通过两个电负度相近的原子,例如两个,互相共用其外围电子以符合八隅体的键结方式结合,因此也有人说这是非金属原子间的结合方式。

— Wiki

金属键

化学键的一种,主要在金属中存在。由及排列成晶格状的金属离子之间的吸引力组合而成。由于电子的自由运动,金属键没有固定的方向,因而是。

— Baidu

极性键

是在化合物分子中,不同种形成的,由于两个原子吸引电子的能力不同,必然偏向吸引电子能力较强的原子一方,因而吸引电子能力较弱的原子一方相对的显正电性。这样的共价键叫做极性共价键,简称极性键。

— Baidu

元素周期表

单一元素可以以共价键形式组成,如 H2,O2

NaCl 以离子键(极性键)组成。Na 电子层排布:2-8-1,Cl 电子层排布:2-8-7,一个容易失去电子,一个容易得到电子。

同位素:由于元素周期表是以质子数数量为排序依据,而未考虑中子数,所以,中子数不同,而质子数不同的元素称为同位素。

PM 结

一块半导体晶体一侧成P型半导体,另一侧掺杂成N型半导体,中间二者相连的接触面称为PN结(英语:pn junction)。PN结是中许多元件,例如半导体、的物质基础。

— Wiki

PM 结的基本原理

掺入少量杂质元素(或元素)的硅晶体(或锗晶体)中,由于半导体原子(如硅原子)被杂质原子取代,硼原子外层的三个外层电子与周围的半导体原子形成共价键的时候,会产生一个“空穴”,这个空穴可能吸引束缚电子来“填充”,使得硼原子成为带负电的离子。这样,这类半导体由于含有较高浓度的“空穴”(“相当于”正电荷),成为能够导电的物质。

Si 电子层排布:2-8-4,纯 Si 在四周和 4 个 Si 元素共用 4 个外层电子,组成 4 个共价键,形成 4 + 4 的 8 电子数稳定结构。在此基础上,加入 B (电子排布:2-3),使其产生一个空穴。

掺入少量杂质元素(或元素)的晶体(或晶体)中,由于半导体原子(如硅原子)被杂质原子取代,磷原子外层的五个外层的其中四个与周围的半导体原子形成,多出的一个电子几乎不受束缚,较为容易地成为自由电子。于是,N型半导体就成为了含自由电子浓度较高的半导体,其导电性主要是因为自由电子导电。

PN 结的形成

当 PN 级结合的时候,N 极多余电子会往 P 极扩展,形成一个内电场,这个内电场叫做 PN 结,也叫阻挡层、耗尽层、空间电荷区。

电子受到电场力作用会漂移向N级,但N级电子太多,还是会向P级扩散。两种运动形成了动态平衡,当然,不一定会像下面这个动画一样形成稳定的环形电流。

正向偏置

电源正极接P,负极接N,电荷会重新分布

因为载流子多而且PN结窄,所以会形成比较大的电流。

负极电子的流入(外加电场)导致 PN 结变窄,从而使得电子的扩散运动得到增强,并形成正向电流

反向偏置

反向偏置使得 PN 结变宽

因为载流子少而且PN结太宽,所以电流会很小。

QA

  • 同位素

    同位素(英语:Isotope)是某种特定化学之下的不同种类,同一种元素下的所有同位素都具有相同,数目相同,但数目却不同。这些同位素在中占有同一个位置,因此得名。

    例如元素中和,它们中都有1个质子,但是它们的原子核中分别有0个中子、1个中子及2个中子,所以它们互为同位素。

  • 工业制硅

    工业上,通常是在电炉中由还原而制得:

    SiO2 + 2C → Si + 2CO

  • 半导体

    半导体(英语:Semiconductor)是指一种可受控制,范围可从至之间的材料。常见的半导体材料有、、等,而硅更是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。

  • 二级管

    (英语:Diode),是一种具有不对称的双[。理想的二极管在正向导通时两个电极(和)间拥有零电阻,而反向时则有无穷大电阻,即电流只允许由单一方向流过二极管。

References

更多文章访问:

转载于:https://juejin.im/post/5af283d851882567113b2f6b

你可能感兴趣的文章
python(4) 小程序-异步加载
查看>>
20190327(练手感)
查看>>
modelform动态显示select标签的对象范围
查看>>
Android ---------- 富文本构建
查看>>
leetcode:Count Primes
查看>>
[转] babel的使用
查看>>
CentOS7.0安装与配置Tomcat-7
查看>>
C# SQL数据访问帮助类
查看>>
.net面试(汇总)
查看>>
.NET Entity Framework基本使用方法
查看>>
BZOJ3528: [Zjoi2014]星系调查
查看>>
Lua 随机数生成问题
查看>>
CLR的执行模型(4):执行程序集的代码
查看>>
同一脚本sh 脚本名 报Syntax error: "(" unexpected而./脚本名不报错,求解!!
查看>>
ZJOI2008皇帝的烦恼
查看>>
新手windows安装nginx
查看>>
浏览器兼容问题踩坑收集
查看>>
Python 实用技巧
查看>>
object c中@property 的使用
查看>>
Sping 核心IOC容器
查看>>