pn结正向电流大小由什么决定
PN结正向电流的大小主要由以下几个因素决定:
1. 正向偏置电压 :当在PN结上施加正向偏置电压时,P区的电压高于N区的电压,这会使得PN结的电势差降低,从而减弱内建电场,使得多数载流子(电子和空穴)更容易跨越PN结,导致正向电流的增加。
2. 多数载流子密度 :正向偏置下,多数载流子的密度随正向偏置电压的增大而指数增加,这导致更多的载流子能够跨越PN结,从而增加了正向电流。
3. 扩散长度 :注入到P区的电子会扩散到电中性区,而少数载流子在注入中性区后移动的平均距离称为扩散长度。在正向偏置下,电子的扩散长度较短,但正向电流不会被打断,因为空穴在外电场驱动下向相反方向移动。
4. 温度 :正向电流随温度的升高而迅速增大,这是因为温度升高会增加载流子的热运动,从而增加了跨越PN结的载流子数目。
5. 禁带宽度 :对于具有不同禁带宽度的半导体材料,正向电流随温度的变化速率也不同。禁带宽度越大的半导体,正向电流随温度的变化越快。
6. 材料特性 :硅等半导体材料的特性也会影响正向电流的大小,例如硅材料中的掺杂浓度、结面积等都会影响正向电流。
需要注意的是,PN结的正向电流还会受到表面效应、势垒区中的产生与复合、大注入条件、串联电阻效应等因素的影响。
以上因素共同决定了PN结在正向偏置下的正向电流大小
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