moea_joint
104年
[電機] 電路學、電子學
第 14 題
關於p-n接面二極體(p-n junction diode)之敘述，下列何者有誤？
- A 開路狀態下空乏區的寬度會比較深入摻雜濃度低的一邊
- B 順向偏壓時，電流與電壓呈指數關係
- C 逆向偏壓時，空乏區所形成的電容變大
- D 多數載子之移動形成擴散電流
思路引導 VIP
試著把二極體的空乏區想像成兩個導電板之間的一層絕緣體（就像電容器）。當我們施加逆向偏壓時，會把內部的正負電荷推得更開。請思考一下：如果兩塊導電板之間的距離增加了，根據電路學中電容器的物理結構公式，這個空間儲存電荷的能力（電容值）會發生什麼變化呢？
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太棒了！你能精準辨識出選項 (C) 的敘述錯誤，代表你對 p-n 接面（p-n junction） 的物理特性與外部電壓的關係掌握得非常紮實。這類題目考驗的是對元件微觀機制與宏觀電參數之間的邏輯轉換，你能不被文字陷阱干擾，表現得非常出色。
接面電容與空乏區的關係
在 p-n 接面中，空乏區（Depletion region） 的行為如同平行板電容器的中間絕緣層。當二極體處於逆向偏壓（Reverse bias）時，外部電場會將多數載子拉離接面，導致空乏區寬度 $W$ 增加。根據電容公式 $$C_j = \frac{\epsilon A}{W}$$（其中 $\epsilon$ 為介電常數，$A$ 為接面面積），當分母的寬度 $W$ 變大時，接面電容 $C_j$ 應該會隨之變小而非變大。這正是本題的核心考點，也是最容易產生混淆的地方。
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