動(dòng)圖看PN結(jié)的形成原理

關(guān)于二極管的原理來自于PN結(jié)，下圖為本征半導(dǎo)體：

1.空穴與電子

動(dòng)畫中空穴是紅的，電子是藍(lán)的，其實(shí)我一直對空穴這個(gè)概念很抵觸，因?yàn)閺倪@個(gè)動(dòng)畫上來看空穴是不動(dòng)的。但講PN結(jié)、三極管的時(shí)候都會(huì)把空穴當(dāng)成運(yùn)動(dòng)的載流子，雖然似乎也不是很難理解。

P型半導(dǎo)體空穴多，容易吸引電子但原子核電荷不夠，會(huì)形成負(fù)電荷。

N型半導(dǎo)體電子多，電子容易逃跑且原子核電荷太多，會(huì)形成正電荷。

2.PN結(jié)

P(Positive)型半導(dǎo)體和N(Negative)型半導(dǎo)體構(gòu)成PN結(jié)以后，會(huì)擴(kuò)散出一個(gè)內(nèi)電場，也叫PN結(jié)、阻擋層、耗盡層、空間電荷區(qū)。

電子受到電場力作用會(huì)漂移向N級(jí)，但N級(jí)電子太多，還是會(huì)向P級(jí)擴(kuò)散。兩種運(yùn)動(dòng)形成了動(dòng)態(tài)平衡，當(dāng)然，不一定會(huì)像下面這個(gè)動(dòng)畫一樣形成穩(wěn)定的環(huán)形電流。

3.正向偏置

電源正極接P，負(fù)極接N，電荷會(huì)重新分布

因?yàn)檩d流子多而且PN結(jié)窄,所以會(huì)形成比較大的電流。

4.反向偏置

電源正極接N，負(fù)極接P，電荷也會(huì)重新分布

因?yàn)檩d流子少而且PN結(jié)太寬，所以電流會(huì)很小。