Question

pn结正向电压下电流饱和原因

Answer 1

当pn结正向偏置时，施加在p区的正电荷和施加在n区的负电荷会相互吸引，使得p区中的空穴和n区中的自由电子向pn结方向移动。当正向电压足够大时，电子和空穴的扩散电流逐渐增大，同时由于pn结中的电场会将电子和空穴向中心区域聚集，形成漂移电流。当扩散电流和漂移电流达到平衡时，pn结的正向电流达到饱和状态。

因此，造成pn结正向电流饱和的原因主要有以下几点：

1. 扩散电流和漂移电流的平衡。当正向电压增大时，扩散电流和漂移电流都会增大，直到它们达到一个平衡点，此时pn结的正向电流会达到饱和。

2. 能带弯曲。在pn结中，由于p区和n区的掺杂浓度不同，会形成一个能带弯曲的电势垒，这个电势垒会阻碍电子和空穴的移动，从而限制正向电流的增大。

3. 电子和空穴的复合。当电子和空穴在pn结中相遇时，它们会发生复合，从而减少正向电流的数量。

4. 热激发。在正向电压足够大时，一些电子和空穴会获得足够的热能，从而跨越能带弯曲，进入对方区域，形成少数载流子，这也会影响正向电流的增大。