大學物理相關內容討論:想問一下PN二極體

教授您好~~我有兩個問題~~一個是在假設順向偏壓解釋合理情況下去想出逆向偏 ... 透過以上機制再思考順向偏壓與逆向偏壓會使得以上逆向電場如何改變會 ... 國立台灣師範大學物理系物理教學示範實驗教室(舊網站)物理問題討論區(黃福坤) 我們也針對科學教學建立開課系統:科學園,讓老師更方便運用網路科技輔助教學，歡迎教師多加利用！中學物理(維基) (學習物理不只是knowHOW更重要的是knowWHY,歡迎參考聞名全球的物理動畫,英文網頁NTNUJAVA以動畫為主) 白話物理 關鍵詞 最近天 物理名詞中英檢索 無法登入或系統功能不正常回報 討論區首頁>>物理課程相關問題(分成國中/高中/大學等區)>>大學物理相關內容討論>>想問一下PN二極體 本區註冊且登入者方可留言 電磁標題:想問一下PN二極體 1:朱韋銘榮譽點數4點(研究所)張貼:2014-07-2217:50:09: 1.我先討論一下逆向偏壓的特性 我在學到的是這樣 因為P型接負~N型接正~導致P型很多電洞被吸出來~N型很多電子被吸出來那這樣應該會有很大的電流阿而我學到的解釋是這樣N型大量電子(粗水管)被吸出來經由電源以及電線到達P型的時候因為P型電子是少數載子(細水管)導致電流很小就像粗水管到達細水管結果流量還是以細水管為主故流量很小~幾乎是0好的~~如果以上解釋是對的---------------------------------------------------------------------------------------由以上的論點來討論順向偏壓順向偏壓的時候 正電將P型多數載子往N型區推 負電將N型多數載子往P型推那我想問還不是一樣遇到粗水管到達細水管的問題嗎?這樣她會有大量電流??一樣是細水管為主~故電流很小~幾乎是0以上是由逆向偏壓的觀念解釋順向偏壓---------------------------------------------------------------------------------------2.我用順向偏壓來解釋逆向偏壓首先順向偏壓正接p負接N正電把電洞往N型推~負電把電子往P型推根據Junctionlaw~~電壓越大推得越多所以不再是細水管了PN的少數載子大量提升故有大量電流如果順向偏壓的解釋合理由順向偏壓的合理觀念來推倒逆向偏壓逆向偏壓時N接正P接負正電將N型電子大量吸出負電將P型電洞大量吸出好的~N型電子經由電源以及導線再傳到P型區根據JUNCTIONLAW~~P型的少數載子提高變成不再是細水管那他也會也大量電流囉教授您好~~我有兩個問題~~一個是在假設順向偏壓解釋合理情況下去想出逆向偏壓一個是在逆向偏壓解釋合理情況下去想出順向偏壓可是結果卻是不一樣可以請教教授是哪邊出了問題了呢3.另外就是空乏區的問題了當順向時候P接正N接負電洞大量射去N型區電子大量射進去P型導致N型區顯現出大量的正離子~P型大量負離子以此方面解釋發現空乏區變大了 此解釋哪邊有問題呢?? [這篇文章被編輯過:朱韋銘在2014-07-2218:39:59] 2:黃福坤(研究所)張貼:2014-07-2300:05:06:[回應上一篇] 請先思考並說明PN接合處是如何形成空乏區其機制為何?之後再分別思考/討論加順偏與逆偏的影響 3:朱韋銘榮譽點數4點(研究所)張貼:2014-07-2310:51:21:[回應上一篇] 沒問題PN街面為什麼會有電廠空乏區呢?是因為載子濃度不均導致而成的怎麼說呢?因為P型電洞濃度高N型電子濃度高相對的N型電洞濃度低P型電子濃度低一開始因為濃度不均會有擴散電流但是半導體是電中性所以在接面處會產生一個電場飄移電流來抵抗擴散電流所以總電流為0而此電場電壓的大小與參雜濃度和本質濃度有關再麻煩老師您幫我解決一下上面我所思考的問題感謝您 [這篇文章被編輯過:朱韋銘在2014-07-2310:57:56] 4:黃福坤(研究所)張貼:2014-07-2311:49:28:[回應上一篇] 接合處會產生一個電場此電場會逐漸增加因此會逐漸減少擴散電流終於達成平衡過程中並未真的有所謂飄移電流那只是一種假想的模型接著思考此逆向偏壓對於P型導體區中主要載子(電洞)與少數載子(電子)分別會有何影響?再思考對於N型導體區中主要載子(電子)與少數載子(電洞)分別會有何影響?透過以上機制再思考順向偏壓與逆向偏壓會使得以上逆向電場如何改變會分別增加空乏區還是減少空乏區的寬度因此對於P型導體區中主要載子(電洞)與少數載子(電子)分別會有何影響?與    對於N型導體區中主要載子(電子)與少數載子(電洞)分別會有何影響? 5:朱韋銘榮譽點數4點(研究所)張貼:2014-07-2312:16:02:[回應上一篇] OK沒問題逆向偏壓時P型區的電洞被大量吸出到電源 P型區的電子被電源正端往N型推    N型區的電子被大量吸出到電源 N型區的電洞被電源負端往P型推順向偏壓時 P型區的電洞被電源正端往N型推P型區的電子被電源正端吸出    N型區的電子被電源負端往P型推 N型區的電洞被電源負端吸出逆向偏壓時 因為P型電洞被大量吸出故越來越多負離子浮現在P型    而P型區的電子被電源負端往N型推故在N型處會產生負電(因為電子)    N型電子被大量吸出故越來越多正離子浮現在N型端     而N型區的電洞被電源正端往P型推故在P型處會產生正電(因為電洞)     有少數載子各在N型、P型，產生負電、正電    有多數載子各在N型、P型，產生正電、負電     但以量來說  N型產生的正電>>N型產生的負電 P型產生的負電>>P型產生的正電    故電場為N型指向P型會越來越大~空乏區越來越大    但我也提及N型大量電子被吸出P型大量電洞被吸出    所以應該有很大的電流~可是卻沒有為什麼呢?(這是我想問的) 順向偏壓時P型電洞被大量往N型推~P型電子被電源吸出P型電洞被推過去之後~會有大量負離子產生~P型區的電子被電源吸出然後到達N型區使他產生負電(因為電子)N型電子被大量往P型推~N型電洞被電源吸出N型電子被推過去之後~會有大量正離子產生~N型區的電洞被電源吸出然後到達P型區使他產生正電(因為電洞)而以量來說 P型區產生的負離子>>P型區產生的正電(電洞)N型區產生的正離子>>N型區產生的負電(電子) 故N指向P的電場越來越大空乏區也越來越大在逆向的時候解釋是對的~但是在順向的時候解釋是錯的~因為事實上他的空乏區會越來越小，這是為什麼呢?由於P型區大量電洞往N型推N型區大量電子往P型推所以會有很大的電流這個想法在順向是對的~因為事實上真的有大量電流~但是在逆向偏壓同樣的解釋就錯了~為什麼呢?? [這篇文章被編輯過:朱韋銘在2014-07-2312:36:13] 6:黃福坤(研究所)張貼:2014-07-2313:50:28:[回應上一篇] 為何"逆向偏壓時P型區的電洞被大量吸出到電源?N型區的電子被大量吸出到電源?"有這樣的機制嗎?還是逆向偏壓結果只是增加空乏區的寬度而已 7:朱韋銘榮譽點數4點(研究所)張貼:2014-07-2314:02:12:[回應上一篇],本留言獲[]給賞金共3點 因為P接負N接正  電洞帶正電電子帶負電當然相吸被吸出來我們電子學老師是這樣教的但他有解釋為什麼被大量吸出還是沒有電流P型大量吸出之後 到達電源在到達N型可是N型對電洞來說是少數把她想成粗細水管一個粗水管到達細水管 當然電流非常小 [這篇文章被編輯過:朱韋銘在2014-07-2314:02:31] 我看的是線上教學~陳龍英電子學[這篇文章被編輯過:朱韋銘在2014-07-2314:11:15] 8:黃福坤(研究所)張貼:2014-07-2314:34:26:[回應上一篇] 加上逆向電壓等於增加空乏區寬度正如你所知並沒有持續的穩定電流產生只有少數載子的相對微小逆向電流持續流動你知道PN接合處的空乏區通常寬度是多少嗎?比較一般二極體兩端的長度分別是多少?知道相對尺度對未來相關問題思考很重要  9:朱韋銘榮譽點數4點(研究所)張貼:2014-07-2314:40:19:[回應上一篇] 一個是10(-6次方)~甚至更低一個是好幾公分相差懸殊好幾百萬倍不知道老師您提這個的意思是? 10:黃福坤(研究所)張貼:2014-07-2314:46:27:[回應上一篇] 記得不要只有數字都加上單位這樣就清楚比較正確的比值 11:朱韋銘榮譽點數4點(研究所)張貼:2014-07-2314:55:21:[回應上一篇] 好的 空乏區的寬度大概10(-6次方)單位:米二極體的寬度大概0.1單位米不知道這樣的數據對不對 總之我知道差十萬八千里就對了 12:灰鴉榮譽點數42點(大學(院))張貼:2014-07-2315:37:50:[回應第7篇] 越是認真執著的人越是容易鑽入所謂的牛角尖 但~越是不甘心被困在牛角尖的人才越是有機會突破它. 穿越它進入更寬廣的境界..我給您獎賞3點.加油打氣~ 13:黃福坤(研究所)張貼:2014-07-2315:59:53:[回應第11篇] Quote: 在2014-07-2314:55:21,朱韋銘寫了: 好的 空乏區的寬度大概10(-6次方)單位:米二極體的寬度大概0.1單位米不知道這樣的數據對不對 總之我知道差十萬八千里就對了 有10公分長的二極體嗎? 這應該很少見? 14:朱韋銘榮譽點數4點(研究所)張貼:2014-07-2316:04:29:[回應上一篇] 我覺得不是重點吧.......反正差很多我不明白教授為什麼要刻意不是10公分那1公分呢..... 15:黃福坤(研究所)張貼:2014-07-2316:42:46:[回應上一篇] 對不起是我太過認真了! 16:朱韋銘榮譽點數4點(研究所)張貼:2014-07-2316:51:24:[回應上一篇] 我不知道為什麼教授教授不針對我的問題我明明打了那麼多可是教授卻只有一兩句我覺得我真的是太過於執著 但是我覺得教授可以適當的開導我而不是只是草草回復並不是一定要回覆我的答案您可以告訴我並不一定要這樣的執著我知道一個學生應有的態度 但我也知道老師應該要有的態度在此我真的不知道我哪邊地方出問題如果學生有問題煩請老師告訴我不要這樣對待學生 謝謝老師 17:灰鴉榮譽點數42點(大學(院))張貼:2014-07-2318:42:13:[回應上一篇]  有些概念,尤其是大自然的事真的很難追究它為什麼(不是怎樣). 除非你是研究生命科學的;那也未必得在(先有蛋或先有雞)方面太費神阿~ 您的(觀念)問題或許連電晶體的發明人{諾貝爾獎得主}也很難處理喔!  18:黃福坤(研究所)張貼:2014-07-2318:48:03:[回應第16篇] 很抱歉是我溝通不良我很仔細的看過你的留言也很認真的思考你可能的混淆的地方因此之前回覆Quote:接合處會產生一個電場此電場會逐漸增加因此會逐漸減少擴散電流終於達成平衡過程中並未真的有所謂飄移電流那只是一種假想的模型接著思考此逆向偏壓對於P型導體區中主要載子(電洞)與少數載子(電子)分別會有何影響?再思考對於N型導體區中主要載子(電子)與少數載子(電洞)分別會有何影響?透過以上機制再思考順向偏壓與逆向偏壓會使得以上逆向電場如何改變會分別增加空乏區還是減少空乏區的寬度因此對於P型導體區中主要載子(電洞)與少數載子(電子)分別會有何影響?與    對於N型導體區中主要載子(電子)與少數載子(電洞)分別會有何影響?你特別強調Quote:但我也提及N型大量電子被吸出P型大量電洞被吸出    所以應該有很大的電流~可是卻沒有為什麼呢?(這是我想問的) 這也可能是你的問題癥結所在因此我特別回覆Quote:為何"逆向偏壓時P型區的電洞被大量吸出到電源?N型區的電子被大量吸出到電源?"有這樣的機制嗎?還是逆向偏壓結果只是增加空乏區的寬度而已你接著提到Quote:但他有解釋為什麼被大量吸出還是沒有電流P型大量吸出之後 到達電源在到達N型可是N型對電洞來說是少數把她想成粗細水管一個粗水管到達細水管 當然電流非常小二極體內並沒有粗細水管這種說法我以前沒聽說或許是某人的某種詮釋方式我不清楚也就不再對此論述但是我特別回覆Quote:加上逆向電壓等於增加空乏區寬度正如你所知並沒有持續的穩定電流產生只有少數載子的相對微小逆向電流持續流動主要提醒穩定電流要形成迴路才行,你指稱的電子或電洞被吸收是否只是過程中的暫態所謂大量與少量其實要弄清楚數量級否則很容易產生誤解因此想透過數量級來提醒你注意這方面的問題只是似乎你並未仔細想就回覆Quote:一個是10(-6次方)~甚至更低一個是好幾公分相差懸殊好幾百萬倍因為忽視單位因此造成很大的誤差,這對學習科學而言是很容易造成錯誤的判斷因此提醒你要注意單位,可是接著你又回覆Quote:二極體的寬度大概0.1單位米因此再度提醒Quote:有10公分長的二極體嗎? 這應該很少見? 你又認為我太刻意了,或許你比較在意問題的解答.可是對我而言解決問題的過程才是更重要的.我希望透過引導你思考的方式學習如何自行思考解決問題的方式.只是對於我的作法所造成的誤解感到抱歉我明天還有學生要論文口試,我還要花時間詳細閱讀其論文接下去兩天會很忙.但是不趕緊回覆似乎又怕再度造成你更深的誤解總之對於所造成你的誤解感到很抱歉 19:朱韋銘榮譽點數4點(研究所)張貼:2014-07-2319:05:46:[回應第17篇] 是的我知道所以我停止執著了我只是不知道為什麼老師態度了了是我做錯了什麼嗎?我也很想知道我到底錯了什麼以後可以改進我也知道他已經處理無數個這樣的學生會覺得厭煩但是既然他有心弄這個不就是給一個大家討論的空間嗎?無解~沒關係~但我要的是一個正確的態度老師叫我思考找資料我也很努力 我完完全全依照老師的要求去行動把自己的想法完完全全的打出來可是換來的卻是一個愛理不理的態度謝謝樓上我已經解決問題了就是克服自己^^感謝您老師 謝謝你在繁忙的時刻回覆我可能我有些誤解對於你 謝謝老師^^我想針對這個問題就到此結束吧因為我從高中就開始被這個地方卡住了現在還是一樣 我覺得還是以簡單模式去看待這一個問題或許對大家都好^^我誤會老師了 老師這麼忙卻願意回復學生 萬分感激想了一想老師並沒有收取任何費用所以沒有義務幫忙大家解決問題對於此事我的誤解希望老師能夠原諒 20:灰鴉榮譽點數42點(大學(院))張貼:2014-07-2319:40:44:[回應上一篇]  >或許你比較在意問題的解答.可是對我而言解決問題的過程才是更重要的.我希望透過引導你思考的方式 學習如何自行思考解決問題的方式.只是對於我的作法所造成的誤解感到抱歉  真正的解答是:{不必要在沒問題的事情上挖掘問題} 從很早就有疑問?重要的是這個疑問有影響到您一直以來對 電晶體的認識嗎..它有影響或妨礙了您對電晶體的使用或研究嗎? 暫且先設定它是沒問題的;眼前是否有問題呢?  21:黃福坤(研究所)張貼:2014-07-2815:03:03:[回應上一篇] 二極體於接合處形成空乏區其功能就是藉由空乏區的電場阻止更多的正子與電子通過接合區逆向偏壓其功能只是讓空乏區的電場區域更大,讓兩端的正子與電子更不容易通過接通到達到新平衡的過程確實會有電荷朝向兩電源端移動只是這不會是持續的動作而是增大空乏區的暫態也因此不會有電流形成!以上或許是你當初最大困惑之處. 本區註冊且登入者方可留言回首篇留言 黃福坤修改,轉成中文版面並增加功能從2011/06/15起 對本討論區有何疑問請Ruby:onlineid=0:time=1647901434/Mar:2206:03:pagetime=0s