下面的小事你知道吗?它是最简单的半导体二极管。正是这种小事,把人类带入了无线电时代。接下来我们就来看看聪明的人类是如何发明二极管的。
二极管朝一个方向导电。为了让硅能够向一个方向导电,人们发明了p型半导体。这次,硅晶体掺杂了硼原子。硼原子最外层有3个电子,仍然沿用原来的老套路。这次我们将彭原子掺杂到硅晶体中。可见硼原子一度缺少8个电子。缺失的空位称为空洞。这是P型半导体。 P取自正数的第一个字母。 N型半导体有多余的自由电子,p型半导体有多余的空穴。然后我们将两个半导体接触,看看会发生什么。接触后,又多了n条曲线。关于字母中的孔,最重要的是电子的运动方向。它只能从安全区流向T恤,而不能回家。这时,二极管的单向导电性就显现出来了,这就是电子学中经常提到的部分结。
请注意,PN 结是自然形成的,不需要电源。 N型半导体中的原子失去电子,因此带正电; P型半导体中的硼原子获得电子,因此带负电。这会在PN 结之间产生内置电场。内建电场阻碍自由电子向P区扩散。如果我们想让电子继续发挥作用,P区必须给它们施加外部电压,让它们突破内置电场的力量。外部电压方向为P区家政店、恩趣家分店。只有当外部电压大于内置电场时,电子才会源源不断地流向P区,方便大家。要明白,我们只用一个电子来证明,如果我们给它施加反向电压,它就不会导电,因为这相当于增加了内置电场。这就是二极管单向导电的原理。看到这里,你可能会有疑问,为什么电流是正向流动,电子却是反向流动呢?这里有错误吗?不,这实际上是历史遗留问题。当电流最初被定义时,它与电子的方向相反,因此一直沿用至今。接下来我们给这两个半导体一个漂亮的外壳,然后从N区画一条白线代表负极。在最后一步中,我们在两个引脚之间添加一个二极管,就准备好了。