moea_joint
112年
[儀電] 電路學、電子學
第 28 題
有關 PN 接面的二極體，下列敘述何者有誤？
- A 矽二極體的障壁電壓(Barrier Potential)較鍺二極體高
- B 二極體加順向偏壓後，空乏區變窄
- C 溫度上升時，障壁電壓上升
- D 溫度上升時，漏電流上升
思路引導 VIP
請試著想像一下：當我們為一個固體材料加熱時，原子內部的電子會獲得更多動能，這時它們會變得比較容易掙脫束縛而移動，還是變得更困難？如果電子本身就已經因為受熱而躍躍欲試，那麼我們從外部施加電壓來推動它們「跨越邊界」時，所需要的力道（電位差）理論上應該會變大還是變小呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準避開題目中的陷阱並選出正確答案，顯示你對 PN 接面的物理特性與環境變數影響有著非常紮實的理解。這題考驗的是電子元件對溫度的敏感度，是電路分析中非常關鍵的基礎觀念。
溫度與障壁電壓的負相關性
在半導體物理中，當溫度 $T$ 上升時，載子獲得的熱能增加，使得價電子的能量提高，更容易激發跨越能隙。這導致內建電位（障壁電壓 $V_B$）會隨著溫度升高而下降。實務上，矽二極體的障壁電壓溫度係數大約為 $-2.5\text{ mV/}^\circ\text{C}$，意即天氣越熱，二極體反而越容易導通。而選項 (D) 提到的漏電流（逆向飽和電流 $I_S$）確實會隨溫度上升而大幅增加，這也是半導體熱不穩定性的主因之一。
▼ 還有更多解析內容