為什么加正向電壓PN結(jié)變薄,加反向會變厚呢？

為什么加正向電壓PN結(jié)變薄,加反向會變厚呢？

PN結(jié)是半導(dǎo)體器件中最基本和最常用的一種器件，具有正向?qū)ê头聪蚪刂沟奶匦浴Ｈ绻麑N結(jié)的兩端施加正向電壓，電子從N型區(qū)流向P型區(qū)，空穴從P型區(qū)流向N型區(qū)，從而使PN結(jié)導(dǎo)通。反之，如果將PN結(jié)的兩端施加反向電壓，則電子從P型區(qū)向N型區(qū)運動，空穴從N型區(qū)移動到P型區(qū)，從而使PN結(jié)截止。

PN結(jié)厚度與電場密度和外界垂直偏置電場強度之間的直接關(guān)系成正比例。在PN結(jié)正向偏置時，電子從N型半導(dǎo)體向P型半導(dǎo)體流動，而空穴則從P型半導(dǎo)體向N型半導(dǎo)體流動。此時，在PN結(jié)的p區(qū)和n區(qū)之間形成了一片耗盡層，電子和空穴在該層的交匯處被彼此抵消。因此，當(dāng)PN結(jié)施加正向電壓時，耗盡層的厚度將變薄，電荷密度就更高。因此，當(dāng)正向電壓增加時，PN結(jié)的厚度會變薄，并且在耗盡層內(nèi)的電荷密度也會增加。

相反，在PN結(jié)反向偏置時，電子和空穴的移動方向相反，正向電場強度將被阻止，而在PN結(jié)耗盡層中形成了一個弱電場。這個電場與內(nèi)部固有電場相對比，從而導(dǎo)致PN結(jié)耗盡層的厚度增加。因此，當(dāng)反向電壓增加時，PN結(jié)的厚度將變厚，并且耗盡層內(nèi)的電荷密度將減小。此時，電子和空穴流動被停止，在PN結(jié)中沒有電流流動。

總之，在PN結(jié)中，正向電壓和反向電壓的作用是不同的。施加正向電壓時，PN結(jié)耗盡層的厚度減小，并且電荷密度增加；施加反向電壓時，PN結(jié)耗盡層的厚度增加，并且電荷密度減小。這些現(xiàn)象是由PN結(jié)內(nèi)電場的分布和相互作用引起的。

此外，在PN結(jié)中，當(dāng)正向電壓增加到一定程度時，PN結(jié)將進(jìn)入擊穿狀態(tài)，即電流急劇增加。這是因為在擊穿狀態(tài)下，耗盡層已經(jīng)被完全掏空了，電流將自由地流動，并且出現(xiàn)了較大的電流。同時，當(dāng)反向電壓增加到一定程度時，PN結(jié)也會進(jìn)入擊穿狀態(tài)，并出現(xiàn)較大的跨接電流。

因此，對于PN結(jié)的正向和反向電壓，我們需要選擇適當(dāng)?shù)碾妷簛韮?yōu)化PN結(jié)的電學(xué)特性，以滿足其在半導(dǎo)體器件和電子電路中的應(yīng)用需求。同時，我們還需要深入了解PN結(jié)的工作原理，以便更好地應(yīng)用該器件。