晶體管是構(gòu)建芯片的基石筏勒，一塊芯片上集成有幾十億甚至上百億的晶體管。芯片可以說(shuō)相當(dāng)于人類的大腦，那么晶體管也就相當(dāng)于人腦的神經(jīng)元疙描。
我們知道芯片是用來(lái)處理二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，它可以將二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成我們能夠看懂的信息讶隐，芯片又是通過(guò)晶體管管來(lái)完成二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換起胰，晶體管中的二極管的單向?qū)щ妼?duì)二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換起著決定性的作用。那么二極管又是如何單向?qū)щ姷哪兀?br>
以下內(nèi)容將為大家解開疑惑巫延。
01 P型與N型半導(dǎo)體
二極管分別由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成效五。P型半導(dǎo)體是在硅中摻雜了硼地消，N型半導(dǎo)體是在硅中摻雜磷。我們知道硅原子最外層有4個(gè)電子畏妖，而硼的原子最外層只有3個(gè)電子犯建，4個(gè)電子無(wú)法與3個(gè)電子完全配對(duì)，就會(huì)形成一個(gè)空穴瓜客，在P型半導(dǎo)體中若有多個(gè)硼原子就會(huì)有多個(gè)空穴适瓦。磷最外層電子為5個(gè)，與最外層只有4個(gè)電子的硅配對(duì)后谱仪，還會(huì)多出一個(gè)自由電子玻熙，在N型半導(dǎo)體中若有多個(gè)磷原子就會(huì)有多個(gè)自由電子。
02 PN結(jié)
但是在P型和N型半導(dǎo)體交界面處會(huì)發(fā)生電子和空穴的擴(kuò)散疯攒，靠近交界處的N型區(qū)中的自由電子越過(guò)交界面擴(kuò)散到P型區(qū)嗦随，靠近交界處的P型區(qū)的空穴越過(guò)交界面擴(kuò)散到N型區(qū)。擴(kuò)散之后敬尺，N型區(qū)的磷失去了電子枚尼，就會(huì)變?yōu)閹д姾傻牧纂x子，P型區(qū)的硼跑掉了一部分空穴而得到了電子砂吞，就變?yōu)榱藥ж?fù)電荷的硼離子署恍。從而擴(kuò)散后在交界面處就形成了PN結(jié)。在PN 結(jié)內(nèi)蜻直，由于存在了正負(fù)電荷盯质，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)由正電荷指向負(fù)電荷（N區(qū)指向P區(qū)）的電場(chǎng)，稱為內(nèi)建電場(chǎng)（又稱勢(shì)壘電場(chǎng))概而。由于勢(shì)壘的存在就阻擋了其他載流子（電子或離子）的進(jìn)一步遷移呼巷，會(huì)使PN結(jié)處于穩(wěn)定狀態(tài)。
03 PN結(jié)單向?qū)щ娫?/p>
假如我們?cè)谶B接好的P型N型半導(dǎo)體兩端加一電壓赎瑰，使N端接正極王悍，P端接負(fù)極，就會(huì)在P型N型半導(dǎo)體處形成一外加電場(chǎng)餐曼，那么此時(shí)的外加電場(chǎng)方向與內(nèi)建電場(chǎng)的方向相同压储，N型中的負(fù)電載流子會(huì)向電源正極方向遷移，而P型中的正電載流子會(huì)向電源負(fù)極方向遷移晋辆，結(jié)果就是使勢(shì)壘電場(chǎng)范圍擴(kuò)大渠脉，即PN結(jié)擴(kuò)大宇整，從而使電流很難通過(guò)二極管瓶佳。
若我們使N端接負(fù)極，P端接正極鳞青，此時(shí)的內(nèi)建電場(chǎng)會(huì)與外加電場(chǎng)方向相反霸饲。若兩部分電場(chǎng)強(qiáng)度相當(dāng)則會(huì)相互抵消为朋，不會(huì)有電流通過(guò)。若外加電場(chǎng)強(qiáng)度大于內(nèi)建電場(chǎng)厚脉，內(nèi)部載流子就會(huì)突破勢(shì)壘的阻礙习寸，N區(qū)內(nèi)的負(fù)電載流子大量流入電源正極，P區(qū)內(nèi)的正電載流子大量流入負(fù)極傻工，這時(shí)就形成了電流霞溪。
