题目
PN结既有电场又有电容。A.正确B.错误
PN结既有电场又有电容。
A.正确
B.错误
题目解答
答案
PN结具有电容效应,因为它的结构类似于电容器,在PN结中,P区和N区之间形成了一个空间电荷区,也称为耗尽层。耗尽层中存在正、负离子未被中性化,形成电场。当PN结被加反向电压时,耗尽层变宽,电容值增大;当PN结被加正向电压时,耗尽层变窄,电容值减小。因此,PN结表现出电容效应。故PN结既有电场又有电容,所以本题正确,选A。
解析
本题考查PN结的电容效应。关键在于理解PN结的耗尽层结构及其电容特性。PN结中的空间电荷区(耗尽层)由正、负离子构成,形成内建电场。同时,耗尽层宽度随外加电压变化,导致PN结等效电容发生变化,因此PN结具有电容效应。
结构与电场分析
- 耗尽层形成:在PN结平衡状态下,P区的自由空穴向N区扩散,N区的自由电子向P区扩散,最终形成由正离子(P区)和负离子(N区)组成的耗尽层。
- 内建电场:耗尽层中的正、负离子分布产生内建电场,阻止载流子进一步扩散。
电容效应分析
- 等效电容模型:PN结的耗尽层可视为电容器的介质层,P区和N区为两极板,耗尽层宽度为极板间距。
- 电压对电容的影响:
- 反向电压:耗尽层宽度增大,等效电容减小(因电容与宽度成反比)。
- 正向电压:耗尽层宽度减小,等效电容增大。
- 动态特性:PN结电容值随外加电压变化,表现出电容效应。
综上,PN结同时存在内建电场和电容效应,因此题目正确。