內(nèi)建電場(chǎng)，二極管導(dǎo)通時(shí)內(nèi)建電場(chǎng)寬度為零或者說(shuō)內(nèi)建電場(chǎng)導(dǎo)通二級(jí)管才導(dǎo)

來(lái)源：整理時(shí)間：2024-08-16 12:11:42 編輯：智能門戶手機(jī)版

1，二極管導(dǎo)通時(shí)內(nèi)建電場(chǎng)寬度為零或者說(shuō)內(nèi)建電場(chǎng)導(dǎo)通二級(jí)管才導(dǎo)

你是在陳述事實(shí)呢？還是對(duì)這句話有疑問？首先說(shuō)你這句話是對(duì)的，內(nèi)電場(chǎng)是半導(dǎo)體PN結(jié)的固有屬性，由于PN結(jié)半導(dǎo)體間摻雜的不同，會(huì)使得N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體內(nèi)的多少擴(kuò)散少子漂移，最終平衡，形成具有特定電壓的內(nèi)電場(chǎng)。

任務(wù)占坑

二極管導(dǎo)通時(shí)內(nèi)建電場(chǎng)寬度為零或者說(shuō)內(nèi)建電場(chǎng)導(dǎo)通二級(jí)管才導(dǎo)

2，什么是內(nèi)建電場(chǎng)

P，N區(qū)由于濃度差，引起N區(qū)電子向P區(qū)擴(kuò)散，同樣P區(qū)空穴也向N區(qū)擴(kuò)散，擴(kuò)散的結(jié)果，在交界面兩側(cè)留下不能移動(dòng)的正負(fù)離子，它們之間相互作用，生成一個(gè)電場(chǎng)，方向由N區(qū)指向P區(qū)，由于該電場(chǎng)存在于結(jié)合的半導(dǎo)體中，所以稱為內(nèi)建電場(chǎng)

晶體二極管中P區(qū)一側(cè)呈現(xiàn)負(fù)電荷，N區(qū)一側(cè)呈現(xiàn)正電荷，因此空間電荷區(qū)出現(xiàn)方向由N區(qū)指向P區(qū)的電場(chǎng)。由于這個(gè)電場(chǎng)是載流子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)形成的，而不是外加電壓形成的，故稱為內(nèi)建電場(chǎng)。

p，n區(qū)由于濃度差，引起n區(qū)電子向p區(qū)擴(kuò)散，同樣p區(qū)空穴也向n區(qū)擴(kuò)散，擴(kuò)散的結(jié)果，在交界面兩側(cè)留下不能移動(dòng)的正負(fù)離子，它們之間相互作用，生成一個(gè)電場(chǎng)，方向由n區(qū)指向p區(qū)，由于該電場(chǎng)存在于結(jié)合的半導(dǎo)體中，所以稱為內(nèi)建電場(chǎng) 朋友要懂的給分哦不要小氣我會(huì)看不起

什么是內(nèi)建電場(chǎng)

3，為什么會(huì)在PN結(jié)的兩邊產(chǎn)生內(nèi)建電場(chǎng)

1.在P型半導(dǎo)體中有許多帶正電荷的空穴和帶負(fù)電荷的電離雜質(zhì)。在電場(chǎng)的作用下，空穴是可以移動(dòng)的，而電離雜質(zhì)（離子）是固定不動(dòng)的。2.N 型半導(dǎo)體中有許多可動(dòng)的負(fù)電子和固定的正離子。當(dāng)P型和N型半導(dǎo)體接觸時(shí)，在界面附近空穴從P型半導(dǎo)體向N型半導(dǎo)體擴(kuò)散，電子從N型半導(dǎo)體向P型半導(dǎo)體擴(kuò)散。空穴和電子相遇而復(fù)合，載流子消失。因此在界面附近的結(jié)區(qū)中有一段距離缺少載流子，卻有分布在空間的帶電的固定離子，稱為空間電荷區(qū)。P 型半導(dǎo)體一邊的空間電荷是負(fù)離子，N 型半導(dǎo)體一邊的空間電荷是正離子。正負(fù)離子在界面附近產(chǎn)生電場(chǎng)，這就是P-N結(jié)的兩邊產(chǎn)生內(nèi)建電場(chǎng)。這電場(chǎng)阻止載流子進(jìn)一步擴(kuò)散，達(dá)到平衡。希望能對(duì)您有所幫助.

在平衡狀態(tài)下半導(dǎo)體pn結(jié)存在內(nèi)建電場(chǎng)，內(nèi)建電場(chǎng)是p,n兩邊的擴(kuò)散作用所形成的，內(nèi)建電場(chǎng)的作用是平衡載流子不平衡發(fā)生擴(kuò)散所產(chǎn)生的擴(kuò)散電流的。平衡時(shí)候，內(nèi)建電場(chǎng)的作用于擴(kuò)散作用正好抵消，不會(huì)在宏觀外界上表現(xiàn)一個(gè)電場(chǎng)。

為什么會(huì)在PN結(jié)的兩邊產(chǎn)生內(nèi)建電場(chǎng)

4，PN結(jié) 的內(nèi)建電場(chǎng)

回答第一個(gè)問題。你說(shuō)的沒錯(cuò)，是相當(dāng)于導(dǎo)線。回答第二個(gè)問題。你指的是加在PN結(jié)兩端的電壓超過門限電壓時(shí)就會(huì)被擊穿，這是對(duì)的，但是“當(dāng)外電壓超過門限電壓時(shí),電流隨電壓的指數(shù)增長(zhǎng)”這句話不對(duì)。加在PN結(jié)兩端的電壓和通過的電電流的關(guān)系是：i=Is*(exp(qu/kT)-1),其中i是加在PN結(jié)兩端的電流，u是加在PN結(jié)兩端的電電壓，Is是反向飽和電流。令Ut=q/kT，則在常溫下（300K），Ut=26mV。當(dāng)u>>Ut時(shí)（注意：在電子電路中，如果同一量綱的兩個(gè)物理量A1和A2的關(guān)系為A1>(5~10)A2時(shí)，認(rèn)為A1>>A2），i=Is*exp(u/Ut),此時(shí)的電流和電壓成指數(shù)關(guān)系。所以你說(shuō)的門限電壓（一般是零點(diǎn)幾伏特）和電流指數(shù)生長(zhǎng)時(shí)的電壓值（即幾個(gè)Ut大?。┦遣煌?。希望我的回答對(duì)你有幫助

5，死區(qū)電壓和勢(shì)壘電壓的區(qū)別

不加電壓的情況下,PN兩個(gè)區(qū)域的交界處由于各自的多數(shù)載流子性質(zhì)不同，會(huì)向?qū)Ψ竭M(jìn)行擴(kuò)散，從而建立起一個(gè)內(nèi)建電場(chǎng)。當(dāng)外加正向電壓時(shí)，這個(gè)電場(chǎng)是阻止電流從P區(qū)流向N區(qū)的。這就是“勢(shì)壘”，也叫“阻擋層”。若要電流流過，就必須克服這個(gè)內(nèi)建電場(chǎng)，也叫克服“死區(qū)電壓”。一般估算時(shí)，硅材料該電壓為0.65~0.7V；鍺材料為0.25~0.3V。應(yīng)該是這樣的：內(nèi)建電場(chǎng)建立不是無(wú)休止的，由于擴(kuò)散作用，N區(qū)這邊要少一些電子，而P區(qū)那邊會(huì)少一些空穴，這樣在外側(cè)又會(huì)有一個(gè)電場(chǎng)建立，其方向與內(nèi)建電場(chǎng)相反。當(dāng)兩個(gè)電場(chǎng)平衡時(shí)，內(nèi)建電場(chǎng)的強(qiáng)度就穩(wěn)定了，擴(kuò)散不再進(jìn)行（是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)），即勢(shì)壘或稱阻擋層就確定了，整個(gè)PN結(jié)就不會(huì)有電流（除非外加電場(chǎng)）叫法不同而已，是一樣的??！

　　【死區(qū)電壓】也叫開啟電壓，是應(yīng)用在不同場(chǎng)合的兩個(gè)名稱?！　≡诙O管正負(fù)極間加電壓，當(dāng)電壓大于一定的范圍時(shí)二極管開始導(dǎo)通，這個(gè)電壓叫開啟電壓。鍺管0.1左右，硅管0.5左右。死區(qū)電壓是指在二極管應(yīng)用在具體的電路中時(shí)，由于本身的壓降，也就是供電電壓小于一定的范圍時(shí)不導(dǎo)通，造成輸出波形有殘缺，從供電電壓經(jīng)過零點(diǎn)直到輸出波形殘缺消失的時(shí)候，這一段電壓就是死區(qū)電壓，本質(zhì)上就是二極管的開啟電壓?！　‘?dāng)二極管加上正向電壓時(shí)，便有正向電流通過。但正向電壓很低時(shí)，外電場(chǎng)還不能克服PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)對(duì)多數(shù)載流子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)所形成的阻力，此時(shí)正向電流很小，二極管呈現(xiàn)很大的電阻。當(dāng)正向電壓超過一定數(shù)值（硅管約0.5V，鍺管約0.1V）后，二極管電阻變得很小，電流增長(zhǎng)很快。這個(gè)電壓往往稱死區(qū)電壓。　　理想二極管：死區(qū)電壓=0 ，正向壓降=0　　實(shí)際二極管：硅二極管的死區(qū)電壓為0.5V，正向壓降為0.6~0.7V　　鍺二極管的死區(qū)電壓約0.1V，正向壓降為0.2~0.3V　　【勢(shì)壘電壓】當(dāng)外加正向電壓時(shí)，這個(gè)電場(chǎng)是阻止電流從P區(qū)流向N區(qū)的。這就是“勢(shì)壘”，也叫“阻擋層”?！　?nèi)建電場(chǎng)建立不是無(wú)休止的，由于擴(kuò)散作用，N區(qū)這邊要少一些電子，而P區(qū)那邊會(huì)少一些空穴，這樣在外側(cè)又會(huì)有一個(gè)電場(chǎng)建立，其方向與內(nèi)建電場(chǎng)相反。當(dāng)兩個(gè)電場(chǎng)平衡時(shí)，內(nèi)建電場(chǎng)的強(qiáng)度就穩(wěn)定了，擴(kuò)散不再進(jìn)行（是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)），即勢(shì)壘或稱阻擋層就確定了，整個(gè)PN結(jié)就不會(huì)有電流（除非外加電場(chǎng)）

1、正向電壓是二極管正向所施加的電壓，當(dāng)正向電壓高于開啟電壓后，二極管會(huì)逐步導(dǎo)通，此后隨著電流增大，導(dǎo)通電壓還會(huì)進(jìn)一步增大，不過二極管導(dǎo)通電壓增大幅度很緩慢，理論上分析可以認(rèn)為正向?qū)ê?，電壓就穩(wěn)定在一個(gè)很小的范圍上。比如1n4007，開啟電壓0.5v，導(dǎo)通電壓0.6-0.7v，滿負(fù)荷時(shí)（通過電流為最大額定電流1a），大概正向電壓實(shí)測(cè)是1-1.2v，可見提高的幅度其實(shí)并不大，如果你施加的電壓很大，那么除了0.6-1.2v的電壓是由二極管在承擔(dān)外，其余電壓將承受于與二極管串聯(lián)的器件比如電阻上。2、反向電壓是指二極管反向工作時(shí)承擔(dān)的電壓。在反向工作狀態(tài)下，二極管開始的時(shí)候，隨著反向電壓增加，反向電流基本保持不變，一般是ua級(jí)，非常小。而當(dāng)超過某個(gè)特定值（也就是擊穿電壓）后，開始進(jìn)入擊穿區(qū)（齊納擊穿或者雪崩擊穿），此時(shí)隨著反向電壓增加，反向電流急劇增加，而且電流增加的幅度遠(yuǎn)大于反向電壓增加的幅度。再后面就發(fā)生完全擊穿，此時(shí)二極管就損壞了。3、正向?qū)ǖ乃绤^(qū)電壓是指二極管正向工作時(shí)，從0到開啟的這段電壓，開啟電壓一般是0.5v左右。這段稱為死區(qū)，在這段工作時(shí)，二極管并不導(dǎo)通，正向電壓為0。開啟后，電流會(huì)逐步增加，此時(shí)二極管雖然導(dǎo)通，但狀態(tài)很不穩(wěn)定，導(dǎo)通不徹底。只有當(dāng)電壓大于等于導(dǎo)通電壓后，二極管才真正擁有了我們所需要的比如正向?qū)▔航捣€(wěn)定等特性。一般來(lái)說(shuō)，開啟電壓是對(duì)pn結(jié)而言的，二極管除了pn結(jié)外，還有一些引腳等附屬部分，會(huì)損失一點(diǎn)壓降，因此二極管的開啟電壓一般要小于導(dǎo)通電壓。4、擊穿電壓是指從反向工作區(qū)到擊穿區(qū)的分界線，稱為ubr，這個(gè)值一般是二極管反向耐壓的2倍左右。而對(duì)于穩(wěn)壓管而言，ubr基本上也就是你穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓。

6，內(nèi)建電場(chǎng)的厚度與什么因素關(guān)

任何物理器件的制造主要包括：生產(chǎn)材料和工藝技術(shù)。你所說(shuō)的電場(chǎng)的厚度：如果是指電場(chǎng)強(qiáng)度，主要是電壓和電荷密度決定。如果是指電場(chǎng)的物理空間，就要看生產(chǎn)材料和工藝技術(shù)。

一、土中水在自然條件下，土中總是含水的。在一般粘性土，特別是飽和軟粘性土，土中水的體積常占據(jù)整個(gè)土體相當(dāng)大的比例（一般為 50 ％～ 60 ％，甚至高達(dá) 80% ）。土中細(xì)顆粒愈多，即土的分散度愈大，水對(duì)土性質(zhì)的影響愈大。所以，尤其對(duì)粘性土，則更需重視研究上中水的含量及其類別與性質(zhì)。研究土中水，必須明確有關(guān)土中水的如下概念：（ 1 ）水分子 h2o 是強(qiáng)極性分子，其 o2- 和 2h+ 的分布各偏向一方，氫原子端顯正電荷，氧原子端顯負(fù)電荷，鍵角略小于 105 。（圖 2 -5a ）。水分子之間以氫鍵連接。（ 2 ）土中水是水溶液。土中水常含有各種電解離子，這些離子由于靜電引力作用吸附極性水分子，形成水化離子（圖 25b ）。離子的水化程度與離子價(jià) 和離子半徑有關(guān)，由表 2-2 可見： 1 ）當(dāng)離子半徑相同，離子價(jià) 愈高，水化愈強(qiáng)（水化離子半徑、水化度愈大）； 2 ）同價(jià)離子中，離子半徑愈小，水化愈強(qiáng)。陽(yáng)離子離子半徑（ a ）水化離子半徑（ a ）水化度 li + na + k + 0.78 0.98 1.33 7.3 5.6 3.8 12.6 8.4 4.0 mg 2+ ca 2+ 0.78 1.06 10.8 9.6 15.2 10.0 （ 3 ）土中水溶液與土顆粒表面及氣體有著復(fù)雜的相互作用，該作用程度不同，則形成不同性質(zhì)的土中水，從而對(duì)土的工程性質(zhì)具有不同的影響。土中水的分類：按上述相互作用結(jié)果使土中水所呈現(xiàn)的性質(zhì)差異及其對(duì)土的影響性質(zhì)與程度，可將土中水分為結(jié)合水和非結(jié)合水兩大類：結(jié)合水（土粒表面結(jié)合水） : 1. 強(qiáng)結(jié)合水（吸著水） 2. 弱結(jié)合水（薄膜水）非結(jié)合水 : 1. 液態(tài)水 : 毛細(xì)水（實(shí)為半結(jié)合水）重力水（自由水） 2. 氣態(tài)水（水蒸氣） 3. 固態(tài)水（冰）存在于土粒礦物結(jié)晶格架內(nèi)部或參與礦物晶格構(gòu)成的水，稱為礦物內(nèi)部結(jié)合水和結(jié)晶水，它只有在高溫（ 140 ～ 700 ℃ ）下才能化為氣態(tài)水而與土粒分離。所以，從對(duì)上的工程性質(zhì)影響來(lái)看，應(yīng)把礦物內(nèi)部結(jié)合水和結(jié)晶水當(dāng)作礦物顆粒的一部分。（一）結(jié)合水結(jié)合水：指受分子引力、靜電引力吸附于土粒表面的土中水。這種吸引力高達(dá)幾千到幾萬(wàn)個(gè)大氣壓，使水分子和土粒表面牢固地粘結(jié)在一起。結(jié)合水的分類：分為強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水兩種。強(qiáng)結(jié)合水：是相當(dāng)于反離子層的內(nèi)層即固定層中的水，弱結(jié)合水：相當(dāng)于擴(kuò)散層中的水。 1 ．強(qiáng)結(jié)合水（亦稱吸著水）強(qiáng)結(jié)合水是指緊靠土粒表面的結(jié)合水。它厚度很小，一般只有幾個(gè)水分子層。它的特征是，沒有溶解能力，不能傳遞靜水壓力，只有吸熱變成蒸汽時(shí)才能移動(dòng)。 2 ．弱結(jié)合水（亦稱薄膜水）弱結(jié)合是緊靠于強(qiáng)結(jié)合水的外圍形成的結(jié)合水膜。但其厚度比強(qiáng)結(jié)水大得多，且變化大，是整個(gè)結(jié)合水膜的主體。它仍然不能傳遞靜水壓力，沒有溶解能力，冰點(diǎn)低于 0 ℃ 。當(dāng)土中含有較多的弱結(jié)合水時(shí)，土則具有一定的可塑性。砂土比表面較小，幾乎不具可塑性，而粘性土的比表面較大，其可塑性范圍就大。（二）非結(jié)合水為土粒孔隙中超出土粒表面靜電引力作用范圍的一般液態(tài)水。主要受重力作用控制，能傳遞靜水壓力和能溶解鹽分，在溫度 0 ℃ 左右凍結(jié)成冰。典型的代表是重力水，界乎重力水和結(jié)合水之間的過渡類型水為毛細(xì)水。 1 ．毛細(xì)水土的細(xì)小孔隙中，因與土粒的分子引力和水與空氣界面的表面張力共同構(gòu)成的毛細(xì)力作用而與上粒結(jié)合，存在于地下水面以上的一種過渡類型水。形成過程：可用物理學(xué)中的毛細(xì)管現(xiàn)象來(lái)解釋。由毛細(xì) 力維持的水柱這部分水即為毛細(xì)水。毛細(xì)水存在范圍：主要存在于直徑為 0.002 ～ 0.51nm 大小的毛細(xì)孔隙中，孔隙更細(xì)小者，土粒周圍的結(jié)合水膜有可能充滿孔隙而不能再有毛細(xì)水。粗大的孔隙則毛細(xì)力極弱，難以形成毛細(xì)水。故毛細(xì)水主要在砂土、粉土和粉質(zhì)粘性上中含量較大。毛細(xì)水分類：按其所處部位和與重力水所構(gòu)成的地下水面的關(guān)系可分為毛細(xì)上升水和毛細(xì)懸掛水兩種形式。前者是從地下水面因毛細(xì)作用上升而形成的毛細(xì)水，下部與地下水面相連，并隨地下水面升降一起發(fā)生升降變化，往往呈較穩(wěn)定的毛細(xì)水帶。后者為毛細(xì)力作用使下滲水流部分保持在毛細(xì)孔隙中，或地下水面以上原有毛細(xì)水帶因地下水面急劇下降而脫離地下水從而仍保持在毛細(xì)孔隙中的水；懸掛在包氣帶中。毛細(xì)水對(duì)土的工程性質(zhì)及建筑工程的影響：（ 1 ）在非飽和土中局部存在毛細(xì)水時(shí)，毛細(xì)水的彎液面和土粒接觸處的表面引力反作用于土粒，使土粒之間由于這種毛細(xì)壓力而擠緊（圖 2-7 ），土因而具有微弱的內(nèi)聚力，稱為毛細(xì)內(nèi)聚力或假內(nèi)聚力。它實(shí)際上是使土粒間的有效應(yīng)力增高而增加土的強(qiáng)度。但當(dāng)土體浸水飽和或失水干燥時(shí)，土粒間的彎液面消失，這種由毛細(xì)壓力造成的粒間有效應(yīng)力即行消失，所以，為安全計(jì)以及從最不利的可能條件考慮，工程設(shè)計(jì)上一般不計(jì)入；反而必須考慮毛細(xì)水上升使上層含水量增大，從而降低土的強(qiáng)度和增大土的壓縮性等的不利影響；（ 2 ）毛細(xì)水上升接近建筑物基礎(chǔ)底面時(shí)，毛細(xì)壓力將作為基底附加壓力的增值，而增大建筑物的沉降；（ 3 ）毛細(xì)水上升接近或浸沒基礎(chǔ)時(shí)，在寒冷地區(qū)將加劇凍脹作用；（ 4 ）毛細(xì)水浸潤(rùn)基礎(chǔ)或管道時(shí)，水中鹽分對(duì)混凝土和金屬材料常具有腐蝕作用。 2 ．重力水（或稱自由水）是存在于較粗大孔隙中，具有自由活動(dòng)能力，在重力作用下流動(dòng)的水。為普通液態(tài)水。重力水流動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生動(dòng)水壓力，能沖刷帶走土中的細(xì)小土粒，這種作用稱為機(jī)械潛蝕作用。重力水還能溶濾土中的水溶鹽，這種作用稱為化學(xué)潛蝕作用。兩種潛蝕作用都將使土的孔隙增大，增大壓縮性，降低抗剪強(qiáng)度。同時(shí)，地下水面以下飽水的土重及工程結(jié)構(gòu)的重量，因受重力水浮力作用，將相對(duì)減小。 3 ．氣態(tài)水和固態(tài)水以水氣狀態(tài)存在，從氣壓高的地方向氣壓低的地方移動(dòng)。水氣可在土粒表面凝聚轉(zhuǎn)化為其它各種類型的水。氣態(tài)水的遷移和聚集使土中水和氣體的分布狀況發(fā)生變化，可使土的性質(zhì)改變。當(dāng)溫度降低至 0 ℃ 以下時(shí)，土中的水，主要是重力水凍結(jié)成固態(tài)水（冰）。固態(tài)水在土中起著暫時(shí)的膠結(jié)作用，提高土的力學(xué)強(qiáng)度，降低透水性。但溫度升高解凍后，變?yōu)橐簯B(tài)水，土的強(qiáng)度急劇降低，壓縮性增大，上的工程性質(zhì)顯著惡化。特別是水凍結(jié)成冰時(shí)體積增大，解凍融化為水時(shí)，土的結(jié)構(gòu)變疏松，使土的性質(zhì)更加變壞。二、土中氣體土中的氣體，主要為空氣和水氣。但有時(shí)也可能含有較多的二氧化碳、沼氣及硫化氫，這些氣體大多因生物化學(xué)作用生成。氣體的存在形式：一種是封閉氣體，另一種是游離氣體。游離氣：通常存在于近地表的包氣帶中，與大氣連通，隨外界條件改變與大氣有交換作用，處于動(dòng)平衡狀態(tài)，其含量的多少取決于土孔隙的體積和水的充填程度。它一般對(duì)土的性質(zhì)影響較小。封閉氣體：呈封閉狀態(tài)存在于土孔隙中，通常是由于地下水面上升，而上的孔隙大小不一，錯(cuò)綜復(fù)雜，使部分氣體沒能逸出而被水包圍，與大氣隔絕，呈封閉狀態(tài)存在于部分孔隙內(nèi)。對(duì)土的性質(zhì)影響較大，如降低土的透水性和使土不易壓實(shí)等。飽水粘性土中的封閉氣體在壓力長(zhǎng)期作用下被壓縮后，具很大內(nèi) 壓力，有時(shí)可能沖破土層個(gè)別地方逸出，造成意外沉陷。在淤泥和泥炭質(zhì)土等有機(jī)土中，由于微生物的分解作用，土中聚積有某種有毒氣體和可燃?xì)怏w，例如 co2 、 h2s 和甲烷等。其中尤以 co2 的吸附作用最強(qiáng)，并埋藏于較深的土層中，含量隨深度增大而增多。土中這些有害氣體的存在不僅使土體長(zhǎng)期得不到壓密，增大土的壓縮性，而且當(dāng)開挖地下工程揭露這類上層時(shí) 會(huì)嚴(yán)重危害人的生命安全（使人窒息或發(fā)生瓦斯爆炸）。