Question

PN结加正向电压时,空间电荷区将变窄?

Answer 1

PN结加正向电压时,空间电荷区将变窄是因为：PN结外加正向电压，此时外电场将多数载流子推向空间电荷区，使其变窄，削弱了内电场，破坏了原来的平衡，使扩散运动加剧，漂移运动减弱，由于电源的作用。扩散运动将源源不断地进行，从而形成正向电流，PN结导通。

简单来说就是因为：外电场和内电场方向相反，理应削弱内电场，破坏原有平衡，此时扩散运动加剧，漂移运动减弱。

内电场是如何形成的：由P区空穴扩散到N区、N区自由电子扩散到P区，两区接触靠近P区的地方由于失去空穴产生负离子区；两区接触靠近N区的地方由于失去自由电子产生正离子区。正负离子区就形成了内电场。

PN结加正向电压时,空间电荷区将变窄还需要考虑外接电源会提供电子：

因为PN结无外接电源时内部电场平衡，扩散运动和漂移运动平衡，但是外接电源时该平衡被打破，扩散运动远大于漂移运动，大量自由电子和空穴涌入，打破了平衡。

电源负极会催动大量的自由电子，在外电场的作用下，大量自由电子会进入N区，一小部分与空间电荷区的正离子复合呈电中性，这也就相当于削弱了内电场。

同理电源正极会催动大量的空穴，在外电场的作用下，大量空穴会进入P区，一小部分与空间电荷区的负离子复合呈电中性，这也就相当于削弱了内电场。

同时，外加正向电压时，P区会有更多的空穴扩散到N区、N区会有更多的自由电子扩散到P区，照理会产生更多的负离子和正离子，加宽内电场，但电源催动的空穴和电子参与扩散时并不会留在P区和N区，而是再循环一圈后重新回到电源。