8
ทำไมจึงไม่มีความแตกต่างที่เป็นไปได้ในไดโอดที่ถูกตัดการเชื่อมต่อ?
ฉันรู้ว่าคำถามนี้ฟังดูไร้สาระราวกับว่ามีความแตกต่างที่เป็นไปได้ที่กระแสไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นเมื่อขั้วเชื่อมต่อเข้าด้วยกันและนี่หมายถึงพลังงานมาจากที่ไหนสักแห่ง เหตุผลที่ฉันถามสิ่งนี้แม้ว่าจะมาจากความเข้าใจของฉันในภูมิภาคพร่องและสร้างศักยภาพไดโอดดูเหมือนว่าถ้าคุณเชื่อมต่อโวลต์มิเตอร์ข้ามไดโอดทั้งหมดมันจะแสดงค่าของศักยภาพในตัว นี่คือคำอธิบายในภาพด้านล่าง: ในตอนแรกอิเล็กตรอนไหลจากชนิด n ไปยังชนิด p เนื่องจากมีความเข้มข้นสูงกว่าในชนิด n และหลุมจะจับยึดในทางกลับกัน นี่เรียกว่ากระแสการแพร่ อิเล็กตรอนและหลุมแรกที่ข้ามเขต pn นั้นคืออิเล็กตรอนที่อยู่ใกล้ที่สุด ผู้ให้บริการเหล่านี้รวมตัวกันอีกครั้งเมื่อพวกเขาพบกันและไม่ได้เป็นผู้ให้บริการอีกต่อไป ซึ่งหมายความว่ามีพื้นที่พร่องไม่มีผู้ให้บริการที่อยู่ใกล้กับขอบเขต pn เนื่องจากอิเล็กตรอนออกจากวัสดุประเภท n และหลุมได้ทิ้งวัสดุประเภท p ไว้จึงมีประจุบวกและลบส่วนเกินที่ด้าน n และ p ของขอบเขต pn ตามลำดับ สิ่งนี้ทำให้เกิดสนามไฟฟ้าที่ต่อต้านกระแสการแพร่กระจายและไม่มีอิเล็กตรอนหรือหลุมข้ามเขตแดนและรวมกัน กล่าวโดยสรุปมีเพียงอิเล็กตรอนและหลุมที่อยู่ใกล้กับรอยต่อระหว่างกัน เพราะหลังจากทำเสร็จแล้วจะมีการสร้างสนามไฟฟ้าขึ้นเพื่อป้องกันไม่ให้สายการบินอื่น ๆ อีกต่อไป กระแสเนื่องจากสนามไฟฟ้านี้เรียกว่ากระแสลอยและเมื่ออยู่ในสภาวะสมดุลนี้จะเท่ากับกระแสการแพร่ เนื่องจากมีสนามไฟฟ้าที่ขอบเขต (ชี้จากประจุบวกไปยังประจุลบ) จึงมีแรงดันไฟฟ้าที่เกี่ยวข้อง สิ่งนี้เรียกว่าศักยภาพในตัว หากคุณสุ่มตัวอย่างสนามไฟฟ้าที่แต่ละจุดตามแนวไดโอดจากซ้ายไปขวาคุณจะเริ่มต้นด้วย 0 ในพื้นที่ p เนื่องจากมีจำนวนโปรตอนและอิเล็กตรอนเท่ากัน เมื่อคุณเข้าใกล้บริเวณพร่องคุณจะเห็นสนามไฟฟ้าเล็ก ๆ ชี้ไปทางบริเวณ p ซึ่งเกิดจากสิ่งสกปรกที่ตัวรับซึ่งตอนนี้มีอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้น (เนื่องจากการรวมตัวกันอีกครั้ง) ดังนั้นจึงมีประจุลบสุทธิ …