题目
当PN结外加正向电压时,扩散电流( )漂移电流,耗尽层( )。A. 大于,变宽B. 小于,变窄C. 大于,变窄D. 小于,变宽
当PN结外加正向电压时,扩散电流( )漂移电流,耗尽层( )。
- A. 大于,变宽
- B. 小于,变窄
- C. 大于,变窄
- D. 小于,变宽
题目解答
答案
C
解析
考查要点:本题主要考查PN结在外加正向电压时的电流特性及耗尽层宽度的变化,需理解扩散电流与漂移电流的动态平衡,以及耗尽层宽度的物理意义。
解题核心思路:
- 扩散电流与漂移电流的关系:在外加正向电压作用下,PN结的势垒降低,扩散增强,导致扩散电流超过漂移电流。
- 耗尽层宽度的变化:正向电压与内建电场方向相反,使耗尽层宽度减小,进一步促进载流子扩散。
破题关键点:
- 正向偏置对载流子运动的影响:扩散电流由浓度梯度驱动,漂移电流由电场驱动。正向电压削弱电场,使漂移电流减弱,扩散电流占优。
- 耗尽层宽度与电场强度的关系:耗尽层宽度由 doping 浓度和外加电压共同决定,正向电压使其变窄。
扩散电流与漂移电流的关系
在平衡状态下(无外加电压),扩散电流与漂移电流相等,系统处于动态平衡。
当外加正向电压时:
- 扩散增强:P区空穴向N区扩散,N区电子向P区扩散,扩散电流增大。
- 电场减弱:正向电压抵消部分内建电场,耗尽层宽度减小,漂移速度降低,漂移电流减小。
结论:扩散电流 > 漂移电流。
耗尽层宽度的变化
- 正向电压的作用:外加电压与内建电场方向相反,导致耗尽层宽度减小。
- 物理意义:耗尽层变窄使载流子更容易穿越,进一步促进扩散电流主导。