【PN结加正向电压时,空间电荷区将()。A.变窄B.基本不变C.变宽D.无法】在半导体物理中,PN结是构成二极管等电子器件的基础结构。当PN结处于正向偏置状态时,其内部的电场分布和空间电荷区会发生相应的变化。理解这一变化对于掌握二极管的工作原理具有重要意义。
一、知识点总结
当PN结加正向电压时,即P区接电源正极,N区接电源负极,此时外加电场方向与内建电场方向相反。这种情况下,多数载流子(P区的空穴和N区的电子)会受到驱动力而向对方区域扩散,导致空间电荷区的宽度发生变化。
- 空间电荷区:也称为耗尽层,是由P区和N区的离子组成的区域,其中几乎没有自由载流子。
- 正向电压作用:外加电场削弱了内建电场,使得空间电荷区内的电荷被中和,从而导致空间电荷区变窄。
因此,正确答案是:
> A. 变窄
二、选项分析表
选项 | 内容 | 是否正确 | 原因说明 |
A. 变窄 | 空间电荷区宽度减小 | ✅ 正确 | 外加正向电压抵消了内建电场,导致空间电荷区变窄 |
B. 基本不变 | 空间电荷区宽度无明显变化 | ❌ 错误 | 实际上会因外加电压而发生改变 |
C. 变宽 | 空间电荷区宽度增加 | ❌ 错误 | 只有在反向偏置时才会出现变宽现象 |
D. 无法 | 无法判断 | ❌ 错误 | 根据物理原理可以明确判断结果 |
三、结论
综上所述,当PN结加正向电压时,空间电荷区的宽度会变窄。这是由于外加电压削弱了内建电场,使得空间电荷区中的电荷被中和,从而减少了其宽度。理解这一点有助于更好地掌握半导体器件的基本工作原理。