结构推理 由于PN结中空间电荷区的存在,PN结两端有电位差Uo,那么,用导线将二极管两端短路,回路中会有电流吗?如果用光照射二极管情况又会怎样?
【正确答案】因为金属和半导体之间存在着接触电位差,二极管短路时,二极管两端的接触电位差抵消了PN结上的电位差。在热平衡状态下,PN结两侧载流子的扩散力与由Uo形成的PN结内电场力平衡,故Uo不能驱使载流子流通而形成电流,所以回路中无电流。
   当光照二极管时,PN结两侧的P区和N区吸收了足够的能量,使电子和空穴的浓度增加。对多数载流子而言,原来的浓度大,光激发后多子数量增加不显著,对扩散运动影响不大;对少子而言,原来的浓度小,光激发后少子增加很多倍,在内电场的作用下,少子漂移运动加强,超过平衡状态的少子穿过PN结形成光电流,此时,在短路回路中正确串入微安表,将显示有电流。且从P极流入表头。光照越强,反向饱和电流越大。
【答案解析】[小结] 半导体二极管的伏安特性包括(1)正向特性:当正向电压较小时,二极管的正向电流为零。只有当正向电压大于一定数值后,才有正向电流出现。(2)反向特性:在反向偏置时,由于表面漏电流的存在,二极管的实际反向电流比PN结大。而且,随着反向电压的增加,反向电流也略有增加。(3)击穿特性:当二极管承受的反向电压大于击穿电压UB时,二极管的反向电流急剧增大。