你認識下面這個小東西嘛,它是最簡單的半導(dǎo)體二極管,也就是這一類小東西讓人類進入了無線電時代。接下來我們來看一看聰明的人類當(dāng)初是如何發(fā)明二極管的。
這里是一個硅原子的最外層,有四個電子,純凈的硅晶體是不導(dǎo)電的,因為最外層形成了八個電子,這時候人們想到了磷原子,原子最外層有五個電子,人把磷原子傳入純凈的硅原子鐘,這樣磷原子最外層就多出了一個自由電子。我們把這個自由電子較多子這樣摻雜出來的就是N型半導(dǎo)體,N取自于negative的首字母,代表的意思是負的,因為N型半導(dǎo)體最外層的自由電子帶負電。單性半導(dǎo)體不具備二極管的性質(zhì),比方說,當(dāng)施加向右的電場時,電子向左運動,當(dāng)施加向左的電場時,電子向右運動,它是隨波逐流的。
二極管是具有單向?qū)щ娦缘?。為了能夠讓硅單向?qū)щ姡藗冇职l(fā)明了p形半導(dǎo)體。這次對硅晶體摻雜的是硼原子,鵬原子最外層有三個電子,還是沿用原來的老套路。這次我們把鵬原子摻雜進硅晶體中,可以看出硼原子就曾不夠八個電子,缺失的這個空位叫作空穴,這就是P型半導(dǎo)體。P取自于positive的首字母,N型半導(dǎo)體中有多余的是自由電子,p型半導(dǎo)體有多余的空穴。然后我們讓兩種半導(dǎo)體接觸,看看會發(fā)生什么,接觸之后,n曲中的多。回的信披中的空穴最重要的是多子的移動方向,它只能從安區(qū)一到T恤,而不能返鄉(xiāng)流動,這時候就展示出了二極管的單向?qū)щ娦?,這就是電子學(xué)中常說的偏結(jié)。
注意PN結(jié)是自然形成的,不需要加電。N型半導(dǎo)體中原子失去了電子,所以帶正電,p形半導(dǎo)體中硼原子得到電子,所以帶負電。這就在PN結(jié)之間形成了內(nèi)建電場。內(nèi)建電場阻礙自由電子向P區(qū)擴散,如果我們想讓電子持續(xù)不斷的一項,P區(qū)就必須給他外加電壓,讓他突破內(nèi)建電場的力。外加電壓的方向是P區(qū)家政店、恩曲家副店,只有當(dāng)外加電壓大于內(nèi)建電場時,電子才會源源不斷地流向P區(qū),為了便于大家。理解我們只用一個電子演示,如果我們給它施加反向電壓,它是不導(dǎo)電的,因為這相當(dāng)于增加了內(nèi)建電場,這就是二極管單向?qū)щ姷脑???吹竭@里大家可能有疑問了,為什么電流是正向流動爾電子和他反向呢?這里是不是弄錯了?不是的,這其實是一個歷史遺留問題,最開始定義電流的時候就是和電子是反向的,所以就一直沿用到了現(xiàn)在。接下來我們給兩種半導(dǎo)體殺一個美麗的外殼,然后再從N區(qū)劃一條白道的表示負極,最后一道工序給他加上兩個引腳之間的二極管,就這樣出爐啦。
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