半导体的微观工作原理?

2024-12-05 07:46:15
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回答(1):

金属线 自左往右 或是自右往左 双向都可以导通电流 所以称为导体
而塑胶则是双向都不能导通电流 所以称为非导体或是绝缘体
二极管 两个电极的半导体器件 半导体 就是这个器件 可以在很低的电压VF下,就可以让电流自左往右流通,但是自右往左就得使用大电压VR才可以逐渐导通
因为属单向容易导通 所以既不是导体 也不是非导体 只能是是一半单向导体
所以称为半导体
二极管为最基本最简单的半导体 其特殊性质 来自於三明治结构 也是就是说,二极体
的构造 是由3/4/5价电子元素 所组成 常见的3价电子元素是硼 4价电子元素是硅 5价电子元素是磷 这三种依序组合成的不同元素在1200度C 左右以三明治夹层方式,在高温 加热 熔合 扩散成一体 造成一边的价电子比中间主层的四价电子硅元素多一个价电子 另一边则是较中间中间主层的四价电子硅元素少了一个价电子, 所以最终结果 就是 多一个价电子只需极小电压VF,就可以很流畅往另一边流通 另一边少了一个价电子的就很难( 除非加高压 VR )往另一边流通 所以形成了 所谓半导体的特性出来 因总共只有正负 (P/N)两极, 所以就称两极体或是两极管 又称二极体 二极管
电子零件编号 开头写 1N的都是二极体或是二极管

回答(2):

你那是涉及到模拟电子技术了。

宏观上看,半导体具有单向导电性,而它具有这一特性的原因是其中有个PN结。

倘若在半导体参杂五价元素就会形成N型半导体,倘若参杂三价元素就形成P型半导体,那么如果在半导体的两端各分别参杂五价和三价元素后的交界面就形成了PN结了。

首先要知道,在不外加电压的情况下,半导体内部的两个力:扩散力和电场力(PN结处会形成内电场)是相等的,我们称这个状态为动态平衡。(扩散力=电场力)

如果在PN结外加正向电压,PN结所形成的内电场会被削弱(扩散力>电场力),反之加反向电压,内电池会加强(扩散力<电场力)。

因此,只有在加正向电压的条件下(扩散力>电场力),位于N区的自由电子才能够因扩散力而运动形成电流,才能导电(实际上P区的空穴也会因扩散力而运动形成电流,怕你混淆,不提那个)。

反之,加反向电压(扩散力<电场力),自由电子不受或者说受的扩散力很小,而没办法运动形成电流。才有了半导体的单向导电性。

或许你会问:为什么电子不能因PN结的内电场而运动形成电流,那是因为内电场使半导体内部的自由电子的运动方向和外加的正向电压时的导线中自由电子的运动方向相反。总之:PN结的电场力抑制扩散力