无形的力量第一期 之PN结
有形的躯体很脆弱,无形的力量坚不可摧。
为什么会有二极管,三极管,MOS管;因为有PN结。
为什么计算机可以用二进制(0 1 ) 编程;因为有PN结。
要说清楚PN结,还是很困难的,下面的讲解是全网最容易理解的方式。
只要理解两种器件,两种力。
1、两种器件:P型半导体 、 N型半导体。
什么是P型半导体
14号元素SI(硅)质子数14,最外层电子数4
13号元素AI(铝)质子数13,最外层电子数3
在半导体硅中掺杂铝,铝和硅最外层电子形成共价键,铝元素需要一个电子来形成8稳定结构。这是P型半导体(可以理解成需要电子的半导体)
什么是N型半导体
15号元素P(磷),质子数15、最外层电子数5
在半导体硅中掺杂磷,磷和硅最外层电子形成共价键 ,磷元素形成8稳定结构后多出来一个电子(这个电子容易被激发成自由电子)。这是N型半导体(可以理解成富余电子的半导体)
说了半天,这两种半导体有什么用呢?
下面就是见证奇迹的时刻
2、两种力的平衡
我们让P型半导体和N型半导体结合在一起。因为N型半导体电子富余,所以N型半导体的电子自然(浓度高的物质向浓度低的方向扩散)的向P型半导体扩散。P型半导体需要电子形成8稳定结构,所以电子过去就掉坑里了
。
这样好像还是没什么用
注意P型半导体质子数不变,多出来电子,那它不是显负电性了吗?
同理N型半导体质子数不变,减少了电子,那它不是显正电性了吗?
所以在两种半导体接触面附近形成了一个内电场,这个电场阻止电子从N型半导体扩散到P型半导体。
所以随着电子从N型半导体扩散到P型半导体的数量越多,内电场强度越大,最后,电子扩散的力和内电场对电子的引力相等,达到动态平衡。这个动态平衡的内电场区域就是PN结。
PN结是制造微型电子开关的基础。
