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質(zhì)疑pn結(jié)形成原理（完整版）
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一般來講，p硅和n硅在接觸前，多子不同，費米能級不同。p硅多子為空穴，n硅多子為電子。P硅費米能級在禁帶中靠近價帶頂，n硅費米能級在禁帶中靠近導帶底。Efp=/=Efn（=/= 不等于）。P硅n硅接觸后，擴散開始進行，漂移如影隨形，內(nèi)建電場形成，Efp=Efn！ 如果這樣解釋是正確的，那么： 假設(shè)p硅（長條形）兩端分別和n硅（長條形）兩端接觸，則形成兩個具有整流效應pn結(jié)。 現(xiàn)在的問題是;如果其中一對端面先接觸，形成pn結(jié)，pn兩邊費米能級拉平，Efp=Efn！ 此時將另一端接觸，記住，接觸時費米能級已經(jīng)拉平了，即后接觸的端面會不會再有擴散和漂移？應該不應該形成pn結(jié)？就算后接觸的端面因載流子濃差產(chǎn)生擴散，要形成pn結(jié)，那么在這一過程中，對已經(jīng)拉平的費米能級又會產(chǎn)生什么樣的影響？亦或是不再影響？我們不可能這樣講“pn結(jié)形成過程是否影響Efp和Efn，要看與之相關(guān)的回路中，這個結(jié)是先接觸還是后接觸”吧！ 下面（a）（b）（c）三幅圖再熟悉不過了，就是解釋pn結(jié)形成原理的最經(jīng)典的三幅圖。細心的朋友看一下，第一幅有一條代表真空自由電子能級的線，第三幅圖就沒有了，為什么呢？不至于p硅n硅一接觸，就容不下這一條參考線了吧？ 如果在下圖（c）中把真空自由電子能級畫上去，該怎么畫呢？是如（d）圖呢還是如（e）圖？ 如果（d）圖是正確的，那就表明p硅 n硅 接觸可以改變價帶頂(導帶底)到真空自由電子能級的值，有幸的是，這個值因材料確定而確定，是材料的屬性之一，接觸不接觸，它都那樣。 如果如（e）圖，則表明pn結(jié)形成后熱平衡時，Efp=/=Efn��！ 再來談?wù)劅崞胶猓簆n結(jié)形成后，熱平衡時，I擴散=I漂移=/=0，既然擴散電流不等于0，那么擴散電流是怎么來的呢，不正是Efp=/=Efn導致的嗎？��！教材上既要說I擴散=I漂移=/=0，又要說Efp=Efn，不是自己打自己嘴巴，又會是什么？！ 所以，熱平衡狀態(tài)I擴散=I漂移=/=0，是Efp=/=Efn的最好證明�。�！ 綜上所述：正確的說法是，熱平衡時，費米能級拉平這一說法是想當然，是錯誤的。費米能級在空間電荷區(qū)域內(nèi)是漸變的！！在空間電荷區(qū)外幾乎不變��！如圖（作圖水平不足，能交流即可） 敬請朋友們指正 |
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8wangle6樓
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