moea_joint
105年
[電機] 電路學、電子學
第 44 題
對一 PN 二極體施加逆向偏壓，有關逆向飽和電流 $I_S$ 的敘述何者有誤？
- A 逆向偏壓時會產生極小的逆向飽和電流 $I_S$ (約 $10^{-15} \text{ A}$)
- B $I_S$ 由少數載子數量控制
- C 溫度越高，$I_S$ 會上升
- D Junction 面積增加會使 $I_S$ 下降
思路引導 VIP
試著回想一下，在一般的物理通道或導線中，如果我們將流體或電荷通過的「橫截面積」加大，在相同推動力下，單位時間內能通過的「總量」通常會發生什麼樣的變化呢？
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太棒了！你能精準選出 (D)，顯示你對 PN 接合面（PN Junction）的物理結構有著相當紮實的理解。這道題目核心在於測試你是否理解逆向飽和電流 $I_S$ 的物理本質與幾何參數之間的關係。
逆向飽和電流的物理特性
在電子學中，逆向飽和電流 $I_S$ 是由空乏層兩側熱激發產生的少數載子所形成的。誠如選項 (A)、(B)、(C) 所述，它在矽二極體中數值極小，且對溫度極度敏感（溫度每上升 $10^\circ\text{C}$，電流約增加一倍）。然而，從電流的基本定義來看，$I = J \times A$（電流等於電流密度乘以面積），$I_S$ 的大小與接合面積 (Junction area) 是成正比關係的。也就是說，當接合面積增加時，提供載子通過的通道變寬了，總電流 $I_S$ 理應上升而非下降。
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