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PN junction



PN接面的n區的電子向p區擴散,留下了正電荷在n區。類似地,p型電洞從p區向n區擴散,留下了負電荷在p區。進入了p區的電子與電洞複合,進入了n區的電洞與電子複合。其效果是擴散到對方的多數載子(自由電子與電洞)都空乏了,結區只剩下不可移動的帶電離子,失去了電中性變為帶電,形成了空乏層。

PN接面的最大特性為單向導電性,反映到伏安特性曲線如右圖。當順向電壓達到一定值時,PN接面將產生順向偏壓,PN接面被導通;當逆向電壓在一定範圍內時,PN接面產生微弱的逆向飽和電流;當逆向電壓超過一定值時,PN接面被擊穿。

 

LED 在正向電壓下,電子從電源獲得能量,在電場的驅動下,克服PN 結的電場,由N 區躍遷到P 區,這些電子與P 區的空穴發生複合。由於漂移到P 區的自由電子具有高於P 區價電子的能量,複合時電子回到低能量態,多餘的能量以光子的形式放出。發出光子的波長與能量差 Eg 相關。

 

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