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化学键离子键共价键元素周期表PN结原理形式正向偏压反向偏压
PN 结
化学键
化学键有离子键、共价键和金属键三种(氢键不是化学键,它们是是一种分子间力)。
— 百度
离子键
带相反电荷的离子之间的相互作用称为离子键。键合的本质是阴离子和阳离子之间的静电相互作用。
— 百度
阳离子和阴离子通过静电相互作用形成的化学键称为离子键。当两个原子之间的电负性差异极大时,通常是金属和非金属,例如氯和钠。如果它们想要结合,电负性较高的氯会从电负性较低的钠中窃取一个电子。以符合八角体。之后,氯将以-1价的形式存在,而钠以+1价的形式存在,两者由于库仑静电力的正负吸引力而结合在一起。
— 维基百科
Na在元素周期表中是11,这意味着有11个质子。根据外层电子的排列,分别为2个、8个、1个。因此,Na很容易失去电子而变成+1。同样,F很容易获得电子,因此生成的NaF形成离子键。
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共价键
共价键是原子之间通过共享电子对形成的相互作用(电子云重叠)
— 百度
原子之间通过共享电子形成的化学键称为共价键。它由具有相似电负性的两个原子(例如两个氧)组合而成,以与八位组一致的键合方式彼此共享其外围电子。因此,有人说这是非金属原子之间的键合方式。
— 维基百科
金属键
一种化学键,主要存在于金属中。它由排列在晶格中的自由电子和金属离子之间的静电引力组成。由于电子的自由运动,金属键没有固定方向,因此是非极性键。
— 百度
极性键
极性键是化合物分子中不同原子形成的共价键。由于两个原子吸引电子的能力不同,共享电子对必然偏向吸引电子能力较强的原子。因此,吸引电子能力较强的原子会相对较弱的原子呈现正电性。这样的共价键称为极性共价键,简称极性键。——百度
元素周期表
单一元素可由共价键组成,如H2、O2
NaCl由离子键(极性键)组成。 Na的电子层排列:2-8-1,Cl的电子层排列:2-8-7,一种容易失去电子,一种容易获得电子。
同位素:由于元素周期表是按质子数排序而不考虑中子数,因此中子数不同但质子数不同的元素称为同位素。
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PM 结
半导体晶体的一侧被掺杂以形成P型半导体,而另一侧被掺杂以形成N型半导体。两者之间的接触面称为PN结(英语:pn junction)。 PN结是电子技术中许多元件的材料基础,例如半导体二极管和双极晶体管。
— 维基百科
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PM 结的基本原理
在掺杂少量杂质硼元素(或铟元素)的硅晶体(或锗晶体)中,由于半导体原子(如硅原子)被杂质原子取代,硼原子外层三层当外层电子与周围的半导体原子形成共价键时,就会产生“空穴”。该空穴可能会吸引束缚电子来“填充”它,使硼原子成为带负电的离子。这样,这类半导体就成为一种可以导电的材料,因为它含有较高浓度的“空穴”(“相当于”正电荷)。
Si电子层排列:2-8-4,纯Si与周围4个Si元素共享4个外层电子,形成4个共价键,形成8个电子的4+4的稳定结构。在此基础上,添加B(电子构型:2-3)生成空穴。
203446wdw3d3k86rkdw2bd 在掺杂少量杂质磷元素(或锑元素)的硅晶体(或锗晶体)中,由于半导体原子(如硅原子)被杂质原子取代,五个外层电子中的四个磷原子的外层每个电子都与周围的半导体原子形成共价键,多余的电子几乎不受束缚,更容易成为自由电子。这样一来,N型半导体就成为自由电子浓度较高的半导体,其导电性主要是由于自由电子的导电性。
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PN 结的形成
当PN能级结合时,N极多余的电子将扩展到P极,形成内部电场。这个内部电场称为PN结,也称为势垒层、耗尽层、空间电荷区。
2036580ipxc1cc0lpc3llc 电子在电场力的作用下会漂移到N能级。然而,如果N能级电子太多,它们仍然会扩散到P能级。这两种运动形成动态平衡。当然,它们并不一定像下面的动画那样形成稳定的环形电流。
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正向偏置
将电源正极连接到P,负极连接到N,电荷将重新分配
203452o7757o566omr7777因为载流子多,PN结窄,所以会形成比较大的电流。
203449wxbu4tr2birwzqxn电子从负极流入(施加电场)使PN结变窄,从而增强电子的扩散运动,形成正向电流
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反向偏置
反向偏压使PN结更宽
203449isxbz7llf7plj7pp 因为载流子少,PN结太宽,所以电流会很小。
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QA
同位素
同位素(英语:同位素)是不同类型的特定化学元素。同一元素的所有同位素都具有相同的原子序数、相同的质子数,但中子数不同。这些同位素在化学元素周期表中占据相同的位置,因此得名。
例如,氢元素中的氘和氚的原子核中都有1个质子,但它们的原子核中分别有0个中子、1个中子和2个中子,所以它们互为同位素。
工业硅生产
工业上通常采用电炉中用碳还原二氧化硅来生产:
SiO2 + 2C Si + 2CO
半导体
半导体(英文:Semiconductor)是指导电率可以控制的材料,范围从绝缘体到导体。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,而硅是各种半导体材料中商业化应用最有影响力的一种。
二次管
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用户评论
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