半導體

發光二極體(Light Emitting Diode)

發光二極體Light Emitting Diode)
國立彰化師範大學光電科技研究所張淑貞研究生/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯

發光二極體本質上是一pn接面二極體,典型上由直接能隙半導體構成,其電子電洞對(EHP)復合,並造成放射出光子,射出光子能量因此近似於能隙能量,圖顯示一個未加偏壓pn+接面元件能帶圖,其中n側相較於p側為重摻雜,能帶圖繪製時,須讓整個元件的費米能階維持一樣,這個要求是在平衡且不加外加偏壓下。pn+元件的空乏區主要延伸到p區,從n側Ec到p側Ec,有一位能障eVo,那是△Ec=eVo,其中Vo是內建電壓,在n側高濃度的導電即自由電子,使得導電電子由n側擴散到p側,然而,靜電子擴散被電子PE位障eVo阻止。

二極體 (Diode)

二極體 (Diode)
高雄市立高雄高級中學物理科盧政良老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

電子元件當中,二極體是一種具有兩個(也只有兩個)電極的裝置(除了熱游離二極體 thermionic diodes可能還會多一到兩條加熱用的輔助端)。二極體有兩個主要的電極可以使想要的訊號通過,大部分的使用上是應用其整流的功能。而變容二極體 varicap diode則用來當作電子式的可調電容器。

大部分二極體所具備的電流方向性我們通常稱之為「整流 rectifying」功能。二極體最普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過(稱為順向偏壓),反向時阻斷(稱為逆向偏壓)。因此,二極體可以想成電子版的逆止閥。然而實際上二極體並不會表現出如此完美的開與關的方向性,而是較為複雜的非線性電子特徵-這是由特定類型的二極體技術決定的。二極體使用上除了用做開關的方式之外還有很多其他的功能。

半導體概論(Semiconductor)

半導體概論 (Semiconductor)
國立台南第一高級中學二年級黃政翰/國立台南第一高級中學物理科王俊乃老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

半導體 (Semiconductors) 與絕緣體 (insulators) 是極度相似的。這兩種材料最主要的不同處在於:絕緣體擁有較大的能隙 (energy band gaps),也就是電子自由的在原子間移動時所需的能量較多。在常溫下的半導體,會像絕緣體一樣,只有非常少的電子能獲得足夠的熱能,不能跨越價帶與導帶間的能隙,可以產生電流導電。因此,在沒有電場作用下,純半導體與絕緣體擁有相近的電阻。然而,要改變有較小能隙的半導體的電學性質,除溫度外還有其他方式。

二極體(Diode)

二極體 (Diode)
高雄市立高雄高級中學物理科盧政良老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

電子元件當中,二極體是一種具有兩個(也只有兩個)電極的裝置(除了熱游離二極體 thermionic diodes 可能還會多一到兩條加熱用的輔助端)。二極體有兩個主要的電極可以使想要的訊號通過,大部分的使用上是應用其整流的功能。而變容二極體 varicap diode 則用來當作電子式的可調電容器。

大部分二極體所具備的電流方向性我們通常稱之為「整流rectifying」功能。二極體最普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過(稱為順向偏壓),反向時阻斷(稱為逆向偏壓)。因此,二極體可以想成電子版的逆止閥。然而實際上二極體並不會表現出如此完美的開與關的方向性,而是較為複雜的非線性電子特徵-這是由特定類型的二極體技術決定的。二極體使用上除了用做開關的方式之外還有很多其他的功能。

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