电子学中的百科书-二极管的诞生计

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作者:王世昌,凡亿PCB微信公众号

前几篇文章我们讨论了关于,基本半导体和本征半导体的关系以及将本征半导体中掺入,不同的杂质,会出现不一样的物理现象。但仅仅这样好像对电路进步没有太大的作用。如果将这两个杂质半导进行结合呢?

如图所示:我们将P型半导体与N型半导体进行结合

中间的就是我们的PN结,首先两个半导体结合后,白色的圈圈代表空穴,而红色的代表电子。那么也就是说多数载流子为空穴和多数载流子为电子的两个半导体进行结合。结合以后就没有动静了吗?答案是不可能。

当我们的多数载流子空穴,向少量空穴的半导体移动时,也就是P型半导体的空穴向N型半导体进行移动的时候,会产生一个电流。这个电流叫做扩散电流即为(IF)其实这个扩散电流可以是电子流或空穴流。一般情况我们认为为空穴流。

但是电子流与空穴流的方向相反,但是空穴流的方向为我们的电流方向,也就是由负到正。这是我们第一次将基本物理概念中,由正向负流的的电流概念打破。

好了,我们已经将两个半导体充分进行结合,其中中间会产生一个物理现象,就是我们一开始说的PN结,当两个半导体结合后,N型半导体会向P型半导体扩散流入电子与P型半导体的空穴进行结合,继而相互吸引,就会在PN半导体截面处形成一个正离子,但是如果一直结合下去就会产生空乏区。这是由于P型半导体向N型半导扩散而形成的。

如图所示:

那么当N型半导体向P型半导体进行流入呢?即叫做漂移电流,也就是所说的负离子。

其中漂移电流为少数载流子向多数载流子移动的逆向饱和电流,记做(IS)

如图所示:

那么现在我们以及通过半导体技术将,二极管制作出来,但是我们需要在外边给其做一件衣服,所以我们常见的二极管封装为:

其中有标记的一侧为阴极,即为N型半导体,没有标记的为阳极,即为P型半导体。

其电路符号如图所示:

好了,关于二极管的诞生就介绍到这里,但是现在的二极管由于其PN结限制,会产生一个门槛,那么这个门槛是什么,如何去掉这个门槛。对于这个门槛我们有需要怎么样呢?请看下篇:收贿赂的电子元件-二极管。