题目
2PN结最核心的特性是______导电性。3纯净的、不含杂质的半导体称为______。其导电能力在温度升高时会______(增强/减弱)4半导体中存在两种载流子,分别是带负电的______和带正电的______。5当给PN结加正向电压时,电源正极接______区,负极接______区,此时PN结处于______状态。
2PN结最核心的特性是______导电性。
3纯净的、不含杂质的半导体称为______。其导电能力在温度升高时会______(增强/减弱)
4半导体中存在两种载流子,分别是带负电的______和带正电的______。
5当给PN结加正向电压时,电源正极接______区,负极接______区,此时PN结处于______状态。
题目解答
答案
2. PN结最核心的特性是单向导电性。
PN结在正向偏置时导通,反向偏置时截止,这种只允许电流单方向通过的特性,是其最核心的电气行为,也是所有半导体器件(如二极管、晶体管)工作的基础。
3. 纯净的、不含杂质的半导体称为本征半导体。其导电能力在温度升高时会增强。
本征半导体中载流子(电子和空穴)浓度极低,导电性差。温度升高时,价带电子获得足够能量跃迁至导带,产生更多电子-空穴对,从而提高导电能力。
4. 半导体中存在两种载流子,分别是带负电的自由电子和带正电的空穴。
在半导体中,电子带负电,可自由移动参与导电;空穴是共价键中缺失电子的位置,等效带正电,也可作为载流子参与导电。
5. 当给PN结加正向电压时,电源正极接P区,负极接N区,此时PN结处于导通状态。
正向偏置时,外电场削弱内电场,使多数载流子(P区空穴、N区电子)扩散运动增强,形成较大电流,PN结导通。
答案:
-
单向
-
本征半导体;增强
-
自由电子;空穴
-
P;N;导通
解析
本题主要考查半导体物理中PN结、本征半导体、载流子以及PN结偏置状态等相关知识。解题思路是依据这些概念的基本定义和特性来完成填空。
- 第2题:PN结的核心特性是单向导电性,这是由其内部结构和载流子运动规律决定的。当PN结正向偏置(电源正极接P区,负极接N区)时,内建电场被削弱,多数载流子的扩散运动增强,形成较大的正向电流,PN结导通;当反向偏置时,内建电场增强,多数载流子的扩散运动受到抑制,只有少数载流子的漂移运动形成极小的反向电流,可近似认为截止,所以PN结最核心的特性是单向导电性。
- 第3题:纯净的、不含杂质的半导体称为本征半导体。在本征半导体中,由于热激发会产生电子 - 空穴对,温度升高时,热激发加剧,产生的电子 - 空穴对增多,载流子浓度增大,根据电导率公式$\sigma = nq\mu_n + pq\mu_p$(其中$n$和$p$分别是电子和空穴的浓度,$q$是电子电荷量,$\mu_n$和$\mu_p$分别是电子和空穴的迁移率),载流子浓度增大,电导率增大,即导电能力增强。
- 第4题:在半导体中,由于热激发或杂质的存在,会产生两种载流子。价带中的电子获得足够能量后会跃迁到导带,成为自由电子,自由电子带负电;而在价带中,原来电子所在的位置就会留下一个空位,这个空位被称为空穴,空穴等效于带正电的粒子,它们都可以在半导体中移动,参与导电。
- 第5题:当给PN结加正向电压时,按照规定,电源正极接P区,负极接N区。此时外电场方向与内建电场方向相反,外电场削弱了内建电场,使得P区的空穴和N区的电子能够更容易地越过PN结,扩散运动增强,形成较大的正向电流,PN结处于导通状态。