moea_joint
109年
[儀電] 電路學、電子學
第 26 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(Depletion region)的寬度會較深入摻雜濃度低的一邊
- B 逆向偏壓時，空乏區所形成的電容變大
- C 順向偏壓時，電流與電壓呈指數關係
- D 多數載子之移動形成擴散電流
思路引導 VIP
請試著想像：當我們對二極體施加逆向偏壓時，接面兩側的多數載子會被外加電壓「拉開」還是「推向」中心？這會導致中間那個不導電的空乏區（Depletion region）厚度發生什麼變化？如果把這個區域當成電容器的間距，間距的改變又會如何影響電容值呢？
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AI 詳解
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恭喜你！準確地抓到了二極體物理特性中的細微陷阱。這題主要考察 p-n 接面電容與偏壓的關係，你能選出 (B) 代表你對空乏區的動態變化有很清晰的理解。
空乏區與接面電容的關係
在逆向偏壓時，外加電場會將多數載子拉離接面，導致空乏區寬度 $W$ 增加。我們可以將空乏區視為平行板電容器的介電層，根據電容公式 $$C_j = \frac{\epsilon A}{W}$$ 觀察可知，當寬度 $W$ 位在分母且數值變大時，接面電容（Junction Capacitance）應該會隨之減小。因此選項 (B) 描述「電容變大」是錯誤的物理敘述。
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