PN半导体中,P中的电子随时间延长,岂不是越来越多,N中的空穴越来越多?这样工作时间一场,电子不都在P端阻塞了?我的意思是,电子应该是循环的吧,因为金属导体中也有电子,但是金属导线中没

PN半导体中,P中的电子随时间延长,岂不是越来越多,N中的空穴越来越多?这样工作时间一场,电子不都在P端阻塞了?我的意思是,电子应该是循环的吧,因为金属导体中也有电子,但是金属导线中没
PN半导体中,P中的电子随时间延长,岂不是越来越多,N中的空穴越来越多?
这样工作时间一场,电子不都在P端阻塞了?
我的意思是,电子应该是循环的吧,因为金属导体中也有电子,但是金属导线中没有空穴,空穴不可能在闭合电路中循环
我知道电子在循环运动，
难道是电子在做绝对运动。空穴实际上是静止的，只是相对于电子向后运动？

PN半导体中,P中的电子随时间延长,岂不是越来越多,N中的空穴越来越多?这样工作时间一场,电子不都在P端阻塞了?我的意思是,电子应该是循环的吧,因为金属导体中也有电子,但是金属导线中没
所谓的空穴,只是在p型材料中表示电子行为的一种人造概念.pn结正偏时,电子由n端流入,在pn结中是由n到p的,这个电子流对p型材料,你也可以看成是空穴从p到n,实际上就是那些电子在循环运动,所以不会有“阻塞”
另外,比如一电子由A到B运动,就等效为一空穴由B到A运动,以pn结为参照系,其并不是静止的

一．无光照时单个PN结导电机理­
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图一是在PN结即将接触时的情况。当PN结即将接触时，还没有形成空间电荷层，在P型半导体中的多子为Ph，少子为Pe。由于热激发，在P型半导体中的多子和少子的数量有一确定值，用下式表示：Ph x Pe=C（T），也就是说在一确定温度下Ph x Pe的乘积是确定值。从数量级上来说Ph>>Pe，从图一中看来，每个受主都会电离一个空穴（图...

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一．无光照时单个PN结导电机理­
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图一是在PN结即将接触时的情况。当PN结即将接触时，还没有形成空间电荷层，在P型半导体中的多子为Ph，少子为Pe。由于热激发，在P型半导体中的多子和少子的数量有一确定值，用下式表示：Ph x Pe=C（T），也就是说在一确定温度下Ph x Pe的乘积是确定值。从数量级上来说Ph>>Pe，从图一中看来，每个受主都会电离一个空穴（图一标注为①），当然也会在内部产生少量电子（图一中标注为②）。N型的情况和P型类似型，N型半导体中的多子为Ne，少子为Nh。由于热激发，在N型半导体中的多子和少子的数量有一确定值，用下式表示：Ne x Nh=C（T），也就是说在一确定温度下Ne x Nh的乘积是确定值。从数量级上来说Ne>>Nh，从图一中看来，每个失主都会电离一个电子（图一标注为③），当然也会在内部产生少量空穴（图一中标注为④）。­
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当P、N型半导体接触时，形成PN结，如图二显示。在接触后电学性能稳定下来以后，在PN结的接触面上形成了空间电荷区，空间电荷区的形成是由于空穴和电子中和，留下带电的离子，电场方向从N指向P。­
PN结内存在两种电流：1扩散电流Id：是多子的运动，对与PN结来说就是空穴从P区移动到N区而产生的电流以及电子从N区流动到P区产生的电流。2漂移电流，在空间电荷区的作用下形成的电流，对于PN结来说就是空穴从N区流到P区以及电子从P区流到N区产生的电流。扩散电流和漂移电流的方向是相反的­
在PN结刚接触还未形成空间电荷区时，P区的空穴（P区的多子）比N区的空穴（N区的少子）多，此浓度差使P区的空穴向N区运动，此运动形成的电流为空穴扩散电流，用Ih表示。与此同时，N区的电子（N区的多子）比P区的电子（P区的少子）多，此浓度差使N区的电子向P区运动，此运动形成的电流为电子扩散电流，用Ie表示。可以看出，扩散总电流Id=Ih+Ie。要注意的是，此时PN两区的少子是不会移动到另一区的。由于扩散的进行，p区的空穴和N区的电子在界面处中和，形成了空间电荷区，刚开始时的空间电荷区是很薄的，空间电荷区的电厂会阻碍两区多子的移动，同时会增加少子的移动。也就是说，随着空间电荷区的增大，扩散电流下降，漂移电流上升。当扩散电流和漂移电流大小相等时，空间电荷区就不再增大，PN结达到电学平衡，所以这种平衡是动态的平横，如果外界条件有变化，比如有光照时，空间电荷区和扩散和漂移电流都会变化。­
事实上，上述的分析都是PN结接触瞬间就完成的，在用户手中的PN结都是处于电学平衡态的。­
无光照情况下的半导体自身事不会发电的，接上负载也没有用。­
二．如果PN结作为器件时，其作用是正向导通，而反向截止。如图三­
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图三­
当PN结正向导通时，也就是P区加正电压，N区加负电压，则外加电场和空间电荷区电场方向相反，这使得空间电荷区的电场强度减小，空间电荷区减小，这将导致扩散电流增大，而漂移电流减小，从宏观上看，PN结内扩散电流为主要电流，就是P区空穴从P区运动至N区产生的电流和N区的电子移动到P区的电流之和，整个电流回路如上图电流I所示。E为没有偏压时的空间电荷区场强，e为外电场，结区的电场强度为E-e­
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图四­
如图四，P区加负电压，而N区加正电压时，称为反向偏置。当反向电压比较小时，则外加电场和空间电荷区电场方向同向，这使得空间电荷区的电场强度增大，空间电荷区增大，这将导致扩散电流减小，而漂移电流增大，从宏观上看，PN结内漂移电流为主要电流，就是P区电子从P区运动至N区产生的电流和N区的空穴移动到P区的电流之和。但是由于这是少子的运动，漂移电流仍然很小，从宏观上看，PN结处于截止状态，即不导通状态。这个微小的电流称为反向饱和电流（如果我没有记错的话），反向饱和电流和外加的反向偏执成正比关系。可以想象，如果外加电场e太大，使得整个PN结都变为空间电荷区，则漂移电流也会变得很大，从而将PN结击穿。­

三．有光照情况下的PN结内部空间电荷区和扩散和漂移电流都会变化情况。­
在有光照的情况下，光子会使PN结产生电子-空穴对，也就是说两区内的多子和少子比起无光照时的数量要多。由于两区的多子浓度增加，多子和少子会继续向另一区扩散，从而增大了空间电荷区。一直到扩散电流等于漂移电流时，空间电荷区不会再继续增大。图五和图六显示了无光照到有光照情况下的扩散电流和漂移电流变化情况­
在t1时刻前，是无光照的情况，此时PN结是电学平衡，有I扩=I漂；+从t1+时刻开始加光照，两区的多子和少子都增加，多子会向另一区移动，扩散电流会一下子达到一个较大的值，如图4中的A所示，随着扩散的进行，空间电荷区增大，又开始阻碍扩散电流，扩散电流会减小；于此同时，由于空间电荷区的增大，漂移电流会变大，到达t2时刻时，又达到新的稳态，即有光照情况下的PN结电学平衡。图4和图5+可以看出I扩
在有光照时加上负载，PN结就相当于电池，负载就是用电器，此时负载就可以工作了。­
那么加载在负载上的电压是来自哪里，加载的电压大小又是多少呢？­
我们可以考虑一下下面这种情况：PN结在没有光照和有光照情况下的区别是，空间电荷区增大，漂移和扩散电流增大，也就是说，负载用的电是由于光子转化成电子空穴，供给个负载使用的，因此在负载上的电压就是E负载+=E’-+E-Ei，其中E’是有光照时的空间电荷区，E是无光照时的空间电荷区，Ei是加载在PN结电阻上的电压。­
如图七所示，PN结外部的电流是多子的移动，而内部的电流是源于少子的移动。­
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图七­
不好意思，我不能上传图片，需要图片见我的空间
http://495875986.qzone.qq.com/ 见有我的工作日志：PN结分析

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