06
2022
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肖特基二極管工作原理
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肖特基二極管,本質(zhì)上就是金屬和半導(dǎo)體材料接觸的時(shí)候,在界面半導(dǎo)體處的能帶彎曲,形成了肖特基勢(shì)壘。
這個(gè)定義比較官方,估計(jì)看一眼就忘記了。
那么如何通俗理解呢?
其實(shí)就是金屬和半導(dǎo)體接觸的時(shí)候,電子會(huì)從半導(dǎo)體跑到金屬里面去。半導(dǎo)體失去電子,就會(huì)帶正電,形成空間電荷區(qū)(不可移動(dòng)的正離子構(gòu)成),這個(gè)空間電荷區(qū),會(huì)阻止半導(dǎo)體的電子繼續(xù)向金屬移動(dòng),也就是說(shuō)形成了肖特基勢(shì)壘。
當(dāng)在這個(gè)勢(shì)壘上面加上正向電壓(金屬電壓>半導(dǎo)體電壓),那么半導(dǎo)體和金屬之間的勢(shì)壘就降低了。如此一來(lái)呢,電子就會(huì)從半導(dǎo)體流向金屬,從而形成正向電流。
反之,當(dāng)加上反向電壓,勢(shì)壘被加大,電流基本為0,也就是說(shuō)反偏截止了。
這,就是肖特基二極管的工作原理。
估計(jì)會(huì)有疑問(wèn):擴(kuò)散不是從濃度高向濃度低的方向擴(kuò)散?怎么會(huì)是金屬失去電子呢?金屬的自由電子那么多,搞錯(cuò)了?
錯(cuò)當(dāng)然是沒(méi)錯(cuò),這個(gè)時(shí)候是不能用擴(kuò)散來(lái)解釋的。
那怎么解釋呢?
這么理解吧,一個(gè)金屬塊,里面有很多自由電子,我們稱它們“自由”,說(shuō)的是它們?cè)谶@個(gè)金屬塊里面可以自由的移動(dòng),只有加一點(diǎn)點(diǎn)電壓,電子就能在金屬塊內(nèi)運(yùn)動(dòng)。
但是如果想讓它們脫離金屬,飛到真空中去,這個(gè)應(yīng)該是挺難的吧。難歸難,就有一個(gè)參數(shù)衡量到底有多難,那就是功函數(shù)。
功函數(shù)也叫逸出功,就是把電子從固體內(nèi)部弄到外部去,所需的最少的能量。
事實(shí)表明,這個(gè)能量,金屬要比半導(dǎo)體(半導(dǎo)體稱為電子親合能)要大。所以,電子更難脫離金屬,而半導(dǎo)體相對(duì)容易一點(diǎn)。
因此,金屬與半導(dǎo)體搞到一起的時(shí)候,是金屬得到電子。
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