N极的多子,也就是电子,为什么不能通过外电路经过电源到达P极,然后受电场力再到达N极,以此循环产生电流呢
结合GPT和我想法:
在半导体PN结的反向偏置情况下,电子不能从外电路到达P极并经由电源到达N极的原因是由于PN结的内建电场。当PN结反向偏置时,P区域的电势高于N区域的电势,形成了内建电场,阻碍了电子从N极流向P极的运动。
具体来说,当PN结反向偏置时,P区域的电势较高,形成一个电势垒,使得P区域内的自由电子受到电场力向N区域移动,同时在N区域形成一个电子空穴对。这样,形成的电子空穴对在PN结内部产生了一个电场,这个电场的方向与外加电源产生的电场方向相反。
当外电源的电势足够大,可以克服PN结内部的电场,使得电子从N极流向P极。这种情况下,电流会流过PN结,被称为反向击穿。但在一般情况下,为了使PN结处于反向偏置状态,外电源的电势是不够大的,无法克服PN结内建电场,因此电子不能从N极经由外电路到达P极,也就无法形成持续的电流。
反向偏置状态下,虽然电子不能从外电路直接到达P极,但是少量的载流子会以热激发的方式穿越PN结,产生微弱的反向漏电流。这种电流称为反向饱和漏电流。但它通常非常小,远远低于正向偏置状态下的电流。
总的来说,反向偏置下PN结会产生内建电场,阻碍电子从N极流向P极,因此无法产生持续的电流。而反向饱和漏电流则是由于热激发导致的微弱电流。这些特性是半导体器件中重要的电学特性,在电路设计和应用中需要加以考虑。