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伏忠坤

新虫 (小有名气)

[求助] 对pn结形成原理的质疑 已有2人参与

(以硅材料为例)一般来讲,p硅和n硅在接触前,多子不同,费米能级不同。p硅多子为空穴,n硅多子为电子。P硅费米能级在禁带中靠近价带顶,n硅费米能级在禁带中靠近导带底。Efp=/=Efn(=/= 不等于)。P硅n硅接触后,扩散开始进行,漂移如影随形,内建电场形成,Efp=Efn!
   如果这样解释是正确的,那么:
   假设p硅(长条形)两端分别和n硅(长条形)两端接触,则形成两个具有整流效应pn结。
   现在的问题是;如果其中一对端面先接触,形成pn结,pn两边费米能级拉平,Efp=Efn!
此时将另一端接触,记住,接触时费米能级已经拉平了,即后接触的端面会不会再有扩散和漂移?应该不应该形成pn结?就算后接触的端面因载流子浓差产生扩散,要形成pn结,那么在这一过程中,对已经拉平的费米能级又会产生什么样的影响?亦或是不再影响?我们不可能这样讲“pn结形成过程是否影响Efp和Efn,要看与之相关的回路中,这个结是先接触还是后接触”吧!(自己有解释,尚不敢谈)
   还望本站大神不吝指点!叩首致谢!
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伏忠坤

新虫 (小有名气)

引用回帖:
19楼: Originally posted by 好奇小翟 at 2014-04-08 10:56:58
Efp与Efn是在扩散区逐渐拉平的,而扩散区相对与半导体的长度是很小的(在建立pn结模型时是有许多假设的)。所以在两端的pn结情况是一样的。

感谢好奇小翟
   能否多谈一点关于pn结建立模型的假设?
   如您所说,pn结形成后,平衡条件下说费米能级处处相等就不成立了!如果真是这样,教材很容易误导我们这样的低水平的自学者。
   按我自己的理解,费米能级在空间电荷区内是渐变的,空间电荷区外几乎不变!实难理解Efp=Efn是怎么来的?
实践是检验真理的唯一标准
21楼2014-04-08 11:45:20
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伏忠坤

新虫 (小有名气)

引用回帖:
20楼: Originally posted by 好奇小翟 at 2014-04-08 11:00:50
如果你所谓的p型半导体长度足够短,短到长度小于两个电子扩散长度,当然就会有穿通的可能。当然,这还得看你的参杂浓度。
...

作为原理讨论,你说的情况不在讨论之列。
我又反复查了一些资料,----Efp与Efn是在扩散区逐渐拉平的------不知出自何处,能给一点相关的资料吗?
实践是检验真理的唯一标准
22楼2014-04-09 08:54:32
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伏忠坤

新虫 (小有名气)

引用回帖:
23楼: Originally posted by 好奇小翟 at 2014-04-09 10:51:07
我的表述有问题,先道歉。应该是电流在扩散区逐渐变化而不是准费米能级。准费米能级Efn与Efp的确是在耗尽层逐渐变化的。因为耗尽层内有电场,电场的作用使准费米能级变化。
...

这次质疑也是希望得到----准费米能级Efn与Efp的确是在耗尽层逐渐变化的---这一结论,但还有不理解的地方:为什么说,pn结形成后,热平衡状态下,Efp=Efn?教材上给出这个结论,岂不是信口雌黄?
实践是检验真理的唯一标准
24楼2014-04-09 11:35:13
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