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为什么断开的二极管之间没有电位差?
我知道这个问题听起来很愚蠢,好像当端子连接在一起时会产生电流差,这意味着能量来自某个地方。 我之所以这样问,是因为从我对耗尽区和二极管内建电位的理解来看,如果您在整个二极管上连接一个电压表,就会显示出内建电位的值。 下图对此进行了解释: 首先,电子从n型流向p型,因为n型中的浓度更高,空穴反之亦然。这称为扩散电流。穿过pn边界的第一个电子和空穴是最接近它的电子和空穴。这些载体在彼此相遇时重组,因此不再是载体。这意味着在pn边界附近没有载流子耗尽区域。因为电子离开了n型材料,空穴离开了p型材料,所以在pn边界的n和p侧分别有正电荷和负电荷。这会产生与扩散电流相反的电场,因此不再有电子或空穴越过边界并结合。简而言之,只有边界附近的电子和空穴结合,因为这样做之后,会形成一个电场,阻止更多的载流子交叉。由于该电场而产生的电流称为漂移电流,当处于平衡状态时,它将等于扩散电流。因为在边界处有一个电场(从正电荷指向负电荷),所以存在一个关联的电压。这称为内置电位。 如果从左到右在沿二极管的每个点上采样电场,则质子和电子的数量相等,则将从p区域的0开始。当您接近耗尽区时,您会看到一个小的电场指向p区,这是由受体杂质引起的,该杂质现在具有多余的电子(由于重组),因此现在具有净负电荷。当您靠近边界时,该电场的强度会增加,而当您远离边界时,电场将消失。 如图(d)所示,该电场意味着存在电压。p侧为任意电势,n侧为高于此电势,因为它们之间存在电场。这意味着整个耗尽区都有电位差。这被称为内置电位。 但是,为什么当我在整个二极管上连接电压表时,却看不到内置的电势呢?