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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 信息科学 » 电子科学 » 温度升高时，PN结变宽还是变窄？为什么？
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robotouch

银虫 (正式写手)

[交流] 温度升高时，PN结变宽还是变窄？为什么？ 已有3人参与

如题，提前感谢大牛指点！！！
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Weneedpredator!
1楼 2015-09-22 11:10:50
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何章HZ

新虫 (初入文坛)
★
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变窄，因为本征载流子浓度随温度提高。
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2楼2015-09-22 16:14:01
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pangzp11

铁虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
你这里说的宽度指的是空间电荷区的宽度吗？温度升高，PN结的空间电荷区宽度变窄。因为PN结空间电荷区的宽度W和Tln( 1/ni^2 )成正比，这里的ni是本征载流子的浓度，T是温度；而本征载流子浓度（温度增大与温度相关的e指数项可以忽略）和温度T^（3/2）成正比，最终得出空间电荷区宽度W和—TlnT成正比，所以温度升高，PN结的空间电荷区宽度变窄。
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robotouch
3楼2015-09-22 20:17:33
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robotouch

银虫 (正式写手)
送红花一朵
引用回帖:
3楼: Originally posted by pangzp11 at 2015-09-22 20:17:33
你这里说的宽度指的是空间电荷区的宽度吗？温度升高，PN结的空间电荷区宽度变窄。因为PN结空间电荷区的宽度W和Tln( 1/ni^2 )成正比，这里的ni是本征载流子的浓度，T是温度；而本征载流子浓度（温度增大与温度相关的 ...

多谢多谢！
1、PN结空间电荷区的宽度W和Tln( 1/ni^2 )成正比；2、本征载流子浓度和温度T^（3/2）成正比，为什么？能不能单纯地从物理层讲一下？
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Weneedpredator!
4楼2015-09-22 21:22:14
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pangzp11

铁虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
4楼: Originally posted by robotouch at 2015-09-22 21:22:14
多谢多谢！
1、PN结空间电荷区的宽度W和Tln( 1/ni^2 )成正比；2、本征载流子浓度和温度T^（3/2）成正比，为什么？能不能单纯地从物理层讲一下？...

你上面所讲的这两个公式问题都是在物理模型的基础之上利用数学推出来的，这个在《半导体物理》这本书里面都有详细的介绍。从物理上说，温度升高，半导体中载流子的热激发就增强，所以本征载流子的浓度就增大。P型半导体和N型半导体紧密接触，由于两边空穴和电子的浓度差，P区的空穴会向N区扩散，同样N区的电子会向P区扩散，这样就形成了一个空间电荷区，而空间电荷区的存在会使少子漂移，正好可以抑制这种扩散的发生，当两者达到平衡时，空间电荷区的宽度也就确定了，所以说空间电荷区的宽度是由扩散和漂移共同决定的；当本征载流子的浓度增大时，PN结两边少子的浓度就会增大，这样会使少子的漂移增强，而因为两边的浓度梯度不变，扩散强度不会发生变化，综合这两者，再达到新的平衡后，空间电荷区就会变窄。
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robotouch
5楼2015-09-23 19:51:42
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robotouch

银虫 (正式写手)
送红花一朵
引用回帖:
5楼: Originally posted by pangzp11 at 2015-09-23 19:51:42
你上面所讲的这两个公式问题都是在物理模型的基础之上利用数学推出来的，这个在《半导体物理》这本书里面都有详细的介绍。从物理上说，温度升高，半导体中载流子的热激发就增强，所以本征载流子的浓度就增大。P型半 ...

多谢多谢！
温度升高时，由于本征激发产生多少个少子，就会同时产生多少个多子。为什么“两边的浓度梯度不变”？
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Weneedpredator!
6楼2015-09-24 20:13:09
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文峰tower

金虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
应该变宽吧！温度升高，费米能级上电子会增多，自然空间电荷区就会变宽！个人理解，不一定对！
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7楼2015-09-25 16:54:36
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robotouch

银虫 (正式写手)
引用回帖:
7楼: Originally posted by 文峰tower at 2015-09-25 16:54:36
应该变宽吧！温度升高，费米能级上电子会增多，自然空间电荷区就会变宽！个人理解，不一定对！

从特性曲线的变化上看，应该是变窄了。
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Weneedpredator!
8楼2015-09-25 17:16:58
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