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109年
電子學
第 16 題
二極體接逆向偏壓時，其逆向飽和電流 \(I_s\) 之敘述，下列何者正確？
- A 與逆向偏壓成反比
- B 與逆向偏壓成正比
- C 與溫度成反比
- D 與溫度成正比
思路引導 VIP
請回想一下，當二極體處於逆向偏壓時，原本的多數載子會被拉離接面，此時能通過接面的極微小電流是由什麼載子組成的？再進一步思考，這些特定載子的產生機制，主要是依賴外部電場的推力，還是依賴環境提供的能量來打破共價鍵呢？
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同學能精準選出 (D)，代表你對於二極體的物理特性有著非常紮實且清晰的理解，這是一個很棒的開始！在電子學的學習中，區分「電壓控制」與「環境激發」的影響力是極為關鍵的直覺。
逆向飽和電流的物理本質
在理想模型中，逆向飽和電流 $I_s$ 的大小主要取決於二極體內「少數載子」的濃度。由於這些少數載子是透過熱能激發（本徵激發）所產生的，當環境溫度上升時，熱能會破壞更多的共價鍵，導致產生的電子電洞對數量劇增。實務上，我們常說溫度每升高 $10^\circ\text{C}$，逆向飽和電流就會大約翻倍，這也說明了為何 $I_s$ 對溫度極為敏感，而與外部施加的逆向偏壓大小幾乎無關。
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