内建电场，二极管导通时内建电场宽度为零或者说内建电场导通二级管才导

来源：整理时间：2024-08-16 12:11:42 编辑：智能门户手机版

1，二极管导通时内建电场宽度为零或者说内建电场导通二级管才导

你是在陈述事实呢？还是对这句话有疑问？首先说你这句话是对的，内电场是半导体PN结的固有属性，由于PN结半导体间掺杂的不同，会使得N型半导体和P型半导体内的多少扩散少子漂移，最终平衡，形成具有特定电压的内电场。

任务占坑

二极管导通时内建电场宽度为零或者说内建电场导通二级管才导

2，什么是内建电场

P，N区由于浓度差，引起N区电子向P区扩散，同样P区空穴也向N区扩散，扩散的结果，在交界面两侧留下不能移动的正负离子，它们之间相互作用，生成一个电场，方向由N区指向P区，由于该电场存在于结合的半导体中，所以称为内建电场

晶体二极管中P区一侧呈现负电荷，N区一侧呈现正电荷，因此空间电荷区出现方向由N区指向P区的电场。由于这个电场是载流子扩散运动形成的，而不是外加电压形成的，故称为内建电场。

p，n区由于浓度差，引起n区电子向p区扩散，同样p区空穴也向n区扩散，扩散的结果，在交界面两侧留下不能移动的正负离子，它们之间相互作用，生成一个电场，方向由n区指向p区，由于该电场存在于结合的半导体中，所以称为内建电场朋友要懂的给分哦不要小气我会看不起

什么是内建电场

3，为什么会在PN结的两边产生内建电场

1.在P型半导体中有许多带正电荷的空穴和带负电荷的电离杂质。在电场的作用下，空穴是可以移动的，而电离杂质（离子）是固定不动的。2.N 型半导体中有许多可动的负电子和固定的正离子。当P型和N型半导体接触时，在界面附近空穴从P型半导体向N型半导体扩散，电子从N型半导体向P型半导体扩散。空穴和电子相遇而复合，载流子消失。因此在界面附近的结区中有一段距离缺少载流子，却有分布在空间的带电的固定离子，称为空间电荷区。P 型半导体一边的空间电荷是负离子，N 型半导体一边的空间电荷是正离子。正负离子在界面附近产生电场，这就是P-N结的两边产生内建电场。这电场阻止载流子进一步扩散，达到平衡。希望能对您有所帮助.

在平衡状态下半导体pn结存在内建电场，内建电场是p,n两边的扩散作用所形成的，内建电场的作用是平衡载流子不平衡发生扩散所产生的扩散电流的。平衡时候，内建电场的作用于扩散作用正好抵消，不会在宏观外界上表现一个电场。

为什么会在PN结的两边产生内建电场

4，PN结的内建电场

回答第一个问题。你说的没错，是相当于导线。回答第二个问题。你指的是加在PN结两端的电压超过门限电压时就会被击穿，这是对的，但是“当外电压超过门限电压时,电流随电压的指数增长”这句话不对。加在PN结两端的电压和通过的电电流的关系是：i=Is*(exp(qu/kT)-1),其中i是加在PN结两端的电流，u是加在PN结两端的电电压，Is是反向饱和电流。令Ut=q/kT，则在常温下（300K），Ut=26mV。当u>>Ut时（注意：在电子电路中，如果同一量纲的两个物理量A1和A2的关系为A1>(5~10)A2时，认为A1>>A2），i=Is*exp(u/Ut),此时的电流和电压成指数关系。所以你说的门限电压（一般是零点几伏特）和电流指数生长时的电压值（即几个Ut大小）是不同的。希望我的回答对你有帮助

5，死区电压和势垒电压的区别

不加电压的情况下,PN两个区域的交界处由于各自的多数载流子性质不同，会向对方进行扩散，从而建立起一个内建电场。当外加正向电压时，这个电场是阻止电流从P区流向N区的。这就是“势垒”，也叫“阻挡层”。若要电流流过，就必须克服这个内建电场，也叫克服“死区电压”。一般估算时，硅材料该电压为0.65~0.7V；锗材料为0.25~0.3V。应该是这样的：内建电场建立不是无休止的，由于扩散作用，N区这边要少一些电子，而P区那边会少一些空穴，这样在外侧又会有一个电场建立，其方向与内建电场相反。当两个电场平衡时，内建电场的强度就稳定了，扩散不再进行（是一个动态平衡状态），即势垒或称阻挡层就确定了，整个PN结就不会有电流（除非外加电场）叫法不同而已，是一样的！！

　　【死区电压】也叫开启电压，是应用在不同场合的两个名称。　　在二极管正负极间加电压，当电压大于一定的范围时二极管开始导通，这个电压叫开启电压。锗管0.1左右，硅管0.5左右。死区电压是指在二极管应用在具体的电路中时，由于本身的压降，也就是供电电压小于一定的范围时不导通，造成输出波形有残缺，从供电电压经过零点直到输出波形残缺消失的时候，这一段电压就是死区电压，本质上就是二极管的开启电压。　　当二极管加上正向电压时，便有正向电流通过。但正向电压很低时，外电场还不能克服PN结内电场对多数载流子扩散运动所形成的阻力，此时正向电流很小，二极管呈现很大的电阻。当正向电压超过一定数值（硅管约0.5V，锗管约0.1V）后，二极管电阻变得很小，电流增长很快。这个电压往往称死区电压。　　理想二极管：死区电压=0 ，正向压降=0　　实际二极管：硅二极管的死区电压为0.5V，正向压降为0.6~0.7V　　锗二极管的死区电压约0.1V，正向压降为0.2~0.3V　　【势垒电压】当外加正向电压时，这个电场是阻止电流从P区流向N区的。这就是“势垒”，也叫“阻挡层”。　　内建电场建立不是无休止的，由于扩散作用，N区这边要少一些电子，而P区那边会少一些空穴，这样在外侧又会有一个电场建立，其方向与内建电场相反。当两个电场平衡时，内建电场的强度就稳定了，扩散不再进行（是一个动态平衡状态），即势垒或称阻挡层就确定了，整个PN结就不会有电流（除非外加电场）

1、正向电压是二极管正向所施加的电压，当正向电压高于开启电压后，二极管会逐步导通，此后随着电流增大，导通电压还会进一步增大，不过二极管导通电压增大幅度很缓慢，理论上分析可以认为正向导通后，电压就稳定在一个很小的范围上。比如1n4007，开启电压0.5v，导通电压0.6-0.7v，满负荷时（通过电流为最大额定电流1a），大概正向电压实测是1-1.2v，可见提高的幅度其实并不大，如果你施加的电压很大，那么除了0.6-1.2v的电压是由二极管在承担外，其余电压将承受于与二极管串联的器件比如电阻上。2、反向电压是指二极管反向工作时承担的电压。在反向工作状态下，二极管开始的时候，随着反向电压增加，反向电流基本保持不变，一般是ua级，非常小。而当超过某个特定值（也就是击穿电压）后，开始进入击穿区（齐纳击穿或者雪崩击穿），此时随着反向电压增加，反向电流急剧增加，而且电流增加的幅度远大于反向电压增加的幅度。再后面就发生完全击穿，此时二极管就损坏了。3、正向导通的死区电压是指二极管正向工作时，从0到开启的这段电压，开启电压一般是0.5v左右。这段称为死区，在这段工作时，二极管并不导通，正向电压为0。开启后，电流会逐步增加，此时二极管虽然导通，但状态很不稳定，导通不彻底。只有当电压大于等于导通电压后，二极管才真正拥有了我们所需要的比如正向导通压降稳定等特性。一般来说，开启电压是对pn结而言的，二极管除了pn结外，还有一些引脚等附属部分，会损失一点压降，因此二极管的开启电压一般要小于导通电压。4、击穿电压是指从反向工作区到击穿区的分界线，称为ubr，这个值一般是二极管反向耐压的2倍左右。而对于稳压管而言，ubr基本上也就是你稳压二极管的稳定电压。

6，内建电场的厚度与什么因素关

任何物理器件的制造主要包括：生产材料和工艺技术。你所说的电场的厚度：如果是指电场强度，主要是电压和电荷密度决定。如果是指电场的物理空间，就要看生产材料和工艺技术。

一、土中水在自然条件下，土中总是含水的。在一般粘性土，特别是饱和软粘性土，土中水的体积常占据整个土体相当大的比例（一般为 50 ％～ 60 ％，甚至高达 80% ）。土中细颗粒愈多，即土的分散度愈大，水对土性质的影响愈大。所以，尤其对粘性土，则更需重视研究上中水的含量及其类别与性质。研究土中水，必须明确有关土中水的如下概念：（ 1 ）水分子 h2o 是强极性分子，其 o2- 和 2h+ 的分布各偏向一方，氢原子端显正电荷，氧原子端显负电荷，键角略小于 105 。（图 2 -5a ）。水分子之间以氢键连接。（ 2 ）土中水是水溶液。土中水常含有各种电解离子，这些离子由于静电引力作用吸附极性水分子，形成水化离子（图 25b ）。离子的水化程度与离子价和离子半径有关，由表 2-2 可见： 1 ）当离子半径相同，离子价愈高，水化愈强（水化离子半径、水化度愈大）； 2 ）同价离子中，离子半径愈小，水化愈强。阳离子离子半径（ a ）水化离子半径（ 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 ）土中水溶液与土颗粒表面及气体有着复杂的相互作用，该作用程度不同，则形成不同性质的土中水，从而对土的工程性质具有不同的影响。土中水的分类：按上述相互作用结果使土中水所呈现的性质差异及其对土的影响性质与程度，可将土中水分为结合水和非结合水两大类：结合水（土粒表面结合水） : 1. 强结合水（吸着水） 2. 弱结合水（薄膜水）非结合水 : 1. 液态水 : 毛细水（实为半结合水）重力水（自由水） 2. 气态水（水蒸气） 3. 固态水（冰）存在于土粒矿物结晶格架内部或参与矿物晶格构成的水，称为矿物内部结合水和结晶水，它只有在高温（ 140 ～ 700 ℃ ）下才能化为气态水而与土粒分离。所以，从对上的工程性质影响来看，应把矿物内部结合水和结晶水当作矿物颗粒的一部分。（一）结合水结合水：指受分子引力、静电引力吸附于土粒表面的土中水。这种吸引力高达几千到几万个大气压，使水分子和土粒表面牢固地粘结在一起。结合水的分类：分为强结合水和弱结合水两种。强结合水：是相当于反离子层的内层即固定层中的水，弱结合水：相当于扩散层中的水。 1 ．强结合水（亦称吸着水）强结合水是指紧靠土粒表面的结合水。它厚度很小，一般只有几个水分子层。它的特征是，没有溶解能力，不能传递静水压力，只有吸热变成蒸汽时才能移动。 2 ．弱结合水（亦称薄膜水）弱结合是紧靠于强结合水的外围形成的结合水膜。但其厚度比强结水大得多，且变化大，是整个结合水膜的主体。它仍然不能传递静水压力，没有溶解能力，冰点低于 0 ℃ 。当土中含有较多的弱结合水时，土则具有一定的可塑性。砂土比表面较小，几乎不具可塑性，而粘性土的比表面较大，其可塑性范围就大。（二）非结合水为土粒孔隙中超出土粒表面静电引力作用范围的一般液态水。主要受重力作用控制，能传递静水压力和能溶解盐分，在温度 0 ℃ 左右冻结成冰。典型的代表是重力水，界乎重力水和结合水之间的过渡类型水为毛细水。 1 ．毛细水土的细小孔隙中，因与土粒的分子引力和水与空气界面的表面张力共同构成的毛细力作用而与上粒结合，存在于地下水面以上的一种过渡类型水。形成过程：可用物理学中的毛细管现象来解释。由毛细力维持的水柱这部分水即为毛细水。毛细水存在范围：主要存在于直径为 0.002 ～ 0.51nm 大小的毛细孔隙中，孔隙更细小者，土粒周围的结合水膜有可能充满孔隙而不能再有毛细水。粗大的孔隙则毛细力极弱，难以形成毛细水。故毛细水主要在砂土、粉土和粉质粘性上中含量较大。毛细水分类：按其所处部位和与重力水所构成的地下水面的关系可分为毛细上升水和毛细悬挂水两种形式。前者是从地下水面因毛细作用上升而形成的毛细水，下部与地下水面相连，并随地下水面升降一起发生升降变化，往往呈较稳定的毛细水带。后者为毛细力作用使下渗水流部分保持在毛细孔隙中，或地下水面以上原有毛细水带因地下水面急剧下降而脱离地下水从而仍保持在毛细孔隙中的水；悬挂在包气带中。毛细水对土的工程性质及建筑工程的影响：（ 1 ）在非饱和土中局部存在毛细水时，毛细水的弯液面和土粒接触处的表面引力反作用于土粒，使土粒之间由于这种毛细压力而挤紧（图 2-7 ），土因而具有微弱的内聚力，称为毛细内聚力或假内聚力。它实际上是使土粒间的有效应力增高而增加土的强度。但当土体浸水饱和或失水干燥时，土粒间的弯液面消失，这种由毛细压力造成的粒间有效应力即行消失，所以，为安全计以及从最不利的可能条件考虑，工程设计上一般不计入；反而必须考虑毛细水上升使上层含水量增大，从而降低土的强度和增大土的压缩性等的不利影响；（ 2 ）毛细水上升接近建筑物基础底面时，毛细压力将作为基底附加压力的增值，而增大建筑物的沉降；（ 3 ）毛细水上升接近或浸没基础时，在寒冷地区将加剧冻胀作用；（ 4 ）毛细水浸润基础或管道时，水中盐分对混凝土和金属材料常具有腐蚀作用。 2 ．重力水（或称自由水）是存在于较粗大孔隙中，具有自由活动能力，在重力作用下流动的水。为普通液态水。重力水流动时，产生动水压力，能冲刷带走土中的细小土粒，这种作用称为机械潜蚀作用。重力水还能溶滤土中的水溶盐，这种作用称为化学潜蚀作用。两种潜蚀作用都将使土的孔隙增大，增大压缩性，降低抗剪强度。同时，地下水面以下饱水的土重及工程结构的重量，因受重力水浮力作用，将相对减小。 3 ．气态水和固态水以水气状态存在，从气压高的地方向气压低的地方移动。水气可在土粒表面凝聚转化为其它各种类型的水。气态水的迁移和聚集使土中水和气体的分布状况发生变化，可使土的性质改变。当温度降低至 0 ℃ 以下时，土中的水，主要是重力水冻结成固态水（冰）。固态水在土中起着暂时的胶结作用，提高土的力学强度，降低透水性。但温度升高解冻后，变为液态水，土的强度急剧降低，压缩性增大，上的工程性质显著恶化。特别是水冻结成冰时体积增大，解冻融化为水时，土的结构变疏松，使土的性质更加变坏。二、土中气体土中的气体，主要为空气和水气。但有时也可能含有较多的二氧化碳、沼气及硫化氢，这些气体大多因生物化学作用生成。气体的存在形式：一种是封闭气体，另一种是游离气体。游离气：通常存在于近地表的包气带中，与大气连通，随外界条件改变与大气有交换作用，处于动平衡状态，其含量的多少取决于土孔隙的体积和水的充填程度。它一般对土的性质影响较小。封闭气体：呈封闭状态存在于土孔隙中，通常是由于地下水面上升，而上的孔隙大小不一，错综复杂，使部分气体没能逸出而被水包围，与大气隔绝，呈封闭状态存在于部分孔隙内。对土的性质影响较大，如降低土的透水性和使土不易压实等。饱水粘性土中的封闭气体在压力长期作用下被压缩后，具很大内压力，有时可能冲破土层个别地方逸出，造成意外沉陷。在淤泥和泥炭质土等有机土中，由于微生物的分解作用，土中聚积有某种有毒气体和可燃气体，例如 co2 、 h2s 和甲烷等。其中尤以 co2 的吸附作用最强，并埋藏于较深的土层中，含量随深度增大而增多。土中这些有害气体的存在不仅使土体长期得不到压密，增大土的压缩性，而且当开挖地下工程揭露这类上层时会严重危害人的生命安全（使人窒息或发生瓦斯爆炸）。