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なぜpn接合に逆バイアスをかけても電流は流れない？
d9winの回答
- d9win
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p領域とn領域が接して、外から電圧が加わってない状況を説明する、あなたの(1)から(4)の理由の(2)番目の”接合面近傍で電子と正孔が消滅する”が間違ってます。再結合は考える必要がありません。 シリコンやゲルマニウムでは、実質的に再結合がない状況のデバイスが作られています。 次のように考えるべきです。(p形領域にはリン, n形領域にはボロンが拡散されているとしてます) (1)の拡散については正しい。 (2)自由電子が動いた後には正のリン原子イオンが残り、正孔が動いた後には負のボロン原子イオンが残る。これら+と-イオンの間に電気力線(電界)が生じる。 (3)外部電圧が加わってない時には、自由電子と正孔の拡散とこの電気力線が釣り合っている。 その時、p-n領域の境目には、+/-イオン原子のみ存在して、自由電子と正孔は存在しない。 (4)逆方向電圧(pに負、nに正電圧)を加えると、元から存在して、自由電子をn側に動かそうとし、正孔をp側に動かそうとしていた電界を強める。 これらの動きが、自由電子がnからpへ、正孔がpからnへと拡散しようとする動きに勝るので、両者ともpn接合を跨ぐ動きは尚更出来なくなる。 こうして、逆方向電圧が加わっている時には、電流は流れません。 ちなみに、順方向電圧が加わると、元からあった電界を弱めるので、拡散運動が優勢になって自由電子も正孔も移動します。 東工大OCW "パワーデバイス特論"からdown-loadできる資料に詳しい説明があります 補足資料"半導体デバイスの内部電位の説明(改訂版)"
noname#203209
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