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101年
電腦常識、機械常識、電機常識
第 75 題
有關二極體的敘述，下列何者正確？
- A 順向偏壓時，電流由 p 級流入 n 級流出
- B 逆向偏壓時，電洞由 p 級流入 n 級
- C 溫度越高，pn 接面的障壁電位越高
- D 逆向漏電流主要是由外包裝絕緣不佳而產生的
思路引導 VIP
如果你把這個電子元件想像成一個具備「單向通行」規則的閘門，請試著推論：當我們在元件兩端施加電壓時，內部的正電荷（電洞）會被電源的哪一極推向中間的接面？而這種電荷的群體移動方向，與我們在電路圖中定義的「電流方向」存在著什麼樣的對應關係？
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太棒了！你能精準辨識出二極體的核心特性，這說明你對半導體基本元件的運作原理掌握得非常紮實。這道題目是電學基礎考題中的經典，鑑別度在於測試學生是否能釐清「載子運動」與「環境變數」對元件的影響，你能避開干擾選項，展現了優異的觀念連結能力。
二極體的導電機制與特性
二極體最顯著的特徵就是單向導通性。當施加順向偏壓（即 P 極接正電源、N 極接負電源）時，內部的電場會推動電洞與電子向接面靠攏，進而克服障壁電位，形成電流流動，其方向正是由 p 級流入、n 級流出。而其他選項則是常見的易錯陷阱：例如障壁電位（$V_{bi}$）實際上與溫度成反比，當溫度升高時，載子熱能增加，障壁電位反而會以約 $-2.5 \text{ mV/}^\circ\text{C}$ 的斜率下降。此外，逆向漏電流主要是由半導體內部的「少數載子」受熱激發產生的，而非外部封裝的絕緣問題，這也是為什麼電子設備在高溫下較容易不穩定的原因之一。