二极管为什么具有单向导电性?

如题所述

首先,纠正一下你的说法,不是“二极管具有单向导电性”,应该说是“PN结具有单向导电性”。由于通常情况下的二极管具有一个PN结所以可以简单地理解为它具有单向导电的性能,但这不是他作为二极管后具有的特性。
具体理由要从PN结开始说起:

采用不同的掺杂工艺,将P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上,在它们的交界面就形成空间电荷区称PN结。PN结具有单向导电性。
PN结:一块单晶半导体中 ,一部分掺有受主杂质是P型半导体,另一部分掺有施主杂质是N型半导体时 ,P 型半导体和N型半导体的交界面附近的过渡区称。PN结有同质结和异质结两种。用同一种半导体材料制成的 PN 结叫同质结 ,由禁带宽度不同的两种半导体材料制成的PN结叫异质结。制造PN结的方法有合金法、扩散法、离子注入法和外延生长法等。制造异质结通常采用外延生长法。
在 P 型半导体中有许多带正电荷的空穴和带负电荷的电离杂质。在电场的作用下,空穴是可以移动的,而电离杂质(离子)是固定不动的 。N 型半导体中有许多可动的负电子和固定的正离子。当P型和N型半导体接触时,在界面附近空穴从P型半导体向N型半导体扩散,电子从N型半导体向P型半导体扩散。空穴和电子相遇而复合,载流子消失。因此在界面附近的结区中有一段距离缺少载流子,却有分布在空间的带电的固定离子,称为空间电荷区 。P 型半导体一边的空间电荷是负离子 ,N 型半导体一边的空间电荷是正离子。正负离子在界面附近产生电场,这电场阻止载流子进一步扩散 ,达到平衡。
在PN结上外加一电压 ,如果P型一边接正极 ,N型一边接负极,电流便从P型一边流向N型一边,空穴和电子都向界面运动,使空间电荷区变窄,甚至消失,电流可以顺利通过。如果N型一边接外加电压的正极,P型一边接负极,则空穴和电子都向远离界面的方向运动,使空间电荷区变宽,电流不能流过。这就是PN结的单向导性。
PN结加反向电压时 ,空间电荷区变宽 , 区中电场增强。反向电压增大到一定程度时,反向电流将突然增大。如果外电路不能限制电流,则电流会大到将PN结烧毁。反向电流突然增大时的电压称击穿电压。基本的击穿机构有两种,即隧道击穿和雪崩击穿。
PN结加反向电压时,空间电荷区中的正负电荷构成一个电容性的器件。它的电容量随外加电压改变。
根据PN结的材料、掺杂分布、几何结构和偏置条件的不同,利用其基本特性可以制造多种功能的晶体二极管。如利用PN结单向导电性可以制作整流二极管、检波二极管和开关二极管,利用击穿特性制作稳压二极管和雪崩二极管;利用高掺杂PN结隧道效应制作隧道二极管;利用结电容随外电压变化效应制作变容二极管。使半导体的光电效应与PN结相结合还可以制作多种光电器件。如利用前向偏置异质结的载流子注入与复合可以制造半导体激光二极管与半导体发光二极管;利用光辐射对PN结反向电流的调制作用可以制成光电探测器;利用光生伏特效应可制成太阳电池。此外,利用两个PN结之间的相互作用可以产生放大,振荡等多种电子功能 。PN结是构成双极型晶体管和场效应晶体管的核心,是现代电子技术的基础。

希望对你有帮助
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第1个回答  2014-08-17
二极管即是PN结,P结中掺入了3价元素,含有多数的空穴(正电荷),N结掺入了5价元素,含有多数的电子,因此PN组合到一起时,多数的空穴和多数的电子自由的定向移动,在PN结中形成了一个内部电场,该电场同时又阻止PN结的扩散运动,正向接电压时(P接正极,N接负极),内部电场和外部电池电场叠加,加速定向移动,即电流流过,因此PN结即二极管具有单向导电性
希望对你能有所帮助。
第2个回答  2020-12-09

第3个回答  2020-11-19

二极管为什么具有单向导电性
因此PN结具用单向导电性,所以二极管具有单向导电性。

二极管的单向导电特性
二极管是半导体器件,具有单向导电性,其原理基于PN结的特性。PN结由硅或锗材料组成,这些材料的最外层电子数为4,形成稳定状态时,每个原子与邻近原子共享电子,形成共价键。正常情况下,这些共价键稳定,但在温度或光线作用下,电子可能从共价键中逸出,成为自由电子或空穴。自由电子或空穴的移动形成电流。...

二极管为什么单向导电
PN结整流特性。二极管的单向导电性是由PN结的整流特性决定的。PN结的内建电场使得正向偏置时电流能流过,而反向偏置时电势垒增大,阻止电流流动。这是PN结中P区的正电荷空穴与N区的自由电子的扩散运动形成的电势垒。正向偏置削弱电势垒,反向偏置增强电势垒,从而实现二极管的单向导电特性。

二极管为什么具有单向导电性
二极管是由PN结组成的,即P型半导体和N型半导体,因此PN结的特性导致了二极管的单向导电特性。在P型和N型半导体的交界面附近,由于N区的自由电子浓度大,于是带负电荷的自由电子会由N区向电子浓度低的P区扩散,扩散的结果使PN结中靠P区一侧带负电,靠N区一侧带正电,形成由N区指向P区的电场。diangon....

为什么二极管是单向导电?原理是什么?
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二极管具有单向导电性,为什么二极管具有单向导电性呢?还有它在实际电路...
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二极管单向导电性原理是什么
二极管单向导电性原理指的是二极管只允许电流从p极流向n极,而不允许电流从n极流向p极。这是由二极管内部结构造成的,即p极和n极之间存在一个叫做基极-汇极电压差(built-inpotentialbarrier)的障碍,使得只有在p极电压高于n极电压的情况下,才能通过基极-汇极电压差并导通,从而使电流流过。

PN结二极管的单向导电性原理
二极管的单向导电性是由PN结的特性说决定的。在P型和N型半导体的交界面附近,由于N区的自由电子浓度大,于是带负电荷的自由电子会由N区向电子浓度低的P区扩散,扩散的结果使PN结中靠P区一侧带负电,靠N区一侧带正电,形成由N区指向P区的电场。

如何理解二极管的单向导电性
二极管PN结正向导通,反向截止,即为单向导电性。1、正向:将P型区接电源正极,N型区接电源负极,则外电场削弱了内电场。扩散运动加强,漂移运动减弱,扩散大于漂移,形成正向电流IF。结电压很低,显示正向电阻很小,称为正向导通。2、反向:将P型区接电源负极,N型区接电源正极,则外电场加强了内电场...

二极管为什么会有单项导电性?
二极管导通,电流随电压增大而迅速上升。在正常使用的电流范围内,导通时二极管的端电压几乎维持不变,这个电压称为二极管的正向电压。外加反向电压不超过一定范围时,通过二极管的电流是少数载流子漂移运动所形成反向电流,由于反向电流很小,二极管处于截止状态与PN结一样,所以称二极管具有单向导电性 ...

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