题目
PN结外加反向电压时,空间电荷区A. 变宽B. 变窄C. 不变
PN结外加反向电压时,空间电荷区
A. 变宽
B. 变窄
C. 不变
题目解答
答案
A. 变宽
解析
考查要点:本题主要考查PN结在外加反向电压时空间电荷区宽度的变化规律,需要理解PN结的形成原理及外加电压对耗尽层的影响。
解题核心思路:
- PN结的内建电场:P区和N区结合后,由于多数载流子的扩散,形成内建电场,产生空间电荷区(耗尽层)。
- 外加电压的作用:外加电压会改变内建电场的强度。反向电压(P区接低电位,N区接高电位)会增强内建电场,导致空间电荷区宽度增加。
- 关键结论:反向电压使耗尽层变宽,正向电压使其变窄。
PN结的基本特性:
- 无外加电压时:P区的空穴向N区扩散,N区的自由电子向P区扩散,形成耗尽层。耗尽层中正负电荷积累,产生内建电场,阻止进一步扩散,达到动态平衡。
- 外加反向电压时:
- 电场叠加:反向电压的电场方向与内建电场方向相同,使总电场强度增大。
- 耗尽层扩展:更强的电场加速扩散载流子的分离,导致空间电荷区宽度变宽。
- 电流特性:耗尽层变宽抑制扩散电流,但漂移电流增加,整体电流较小(反向饱和电流)。
结论:外加反向电压时,空间电荷区宽度变宽,正确答案为A。