各位兄弟谁能用微观的电子理论解释二三极管,

发布网友发布时间：2023-05-07 01:21

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热心网友时间：2023-11-25 07:29

二极管的工作原理
　　晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n
结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。
　　当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。
　　当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。
　　当外加的反向电压高到一定程度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。
　　三极管的工作原理
　　（1）发射极注入电子
　　由于发射结外加正向电压VEE，因此发射结的空间电荷区变窄，这时发射区的多数载流子电子不断通过发射结扩散到基区，
形成发射极电流IE，其方向与电子流动方向相反
　　（2）电子在基区中的扩散与复合
　　由发射区来的电子注入基区后，
就在基区靠近发射结的边界积累起来，
右基区中形成了一定的浓度梯度，靠近发射结附近浓度最高，离发射结越远浓度越小。因此，
电子就要向集电结的方向扩散，在扩散过程中又会与基区中的空穴复合，同时接在基区的电源VEE的正端则不断从基区拉走电子，
好像不断供给基区空穴。电子复合的数目与电源从基区拉走的电子数目相等，
使基区的空穴浓度基本维持不变。这样就形成了基极电流IB，
所以基极电流就是电子在基区与空穴复合的电流。
也就是说，
注人基区的电子有一部分未到达集电结，
如复合越多，
则到达集电结的电子越少，
对放大是不利的。
所以为了减小复合，常把基区做得很薄
(几微米)，并使基区掺入杂质的浓度很低，因而电子在扩散过程中实际上与空穴复合的数量很少，
大部分都能到达集电结。
　　（3）集电区收集电子
　　集电结外加反向电压，其集电结的内电场非常强，且电场方向从C区指向B区。使集电区的电子和基区的空穴很难通过集电结，但对基区扩散到集电结边缘的电子却有很强的吸引力，
使电子很快地漂移过集电结为集电区所收集，形成集电极电流IC。
与此同时，集电区的空穴也会在该电场的作用下，漂移到基区，
形成很小的反向饱和电流ICB0
。