障壁電壓意思

障壁電壓(Barrier Voltage)又稱為接面電壓(Junction Voltage),是指在半導體器件中,當 PN 接面處於正向偏置(Forward Bias)時,電流開始流動之前所必須克服的一個電位障礙。這個電位障礙是由於 PN 接面處的能帶結構變化造成的。

在 PN 接面中,P 區的電子和 N 區的空穴在接面處相遇並結合,形成一個耗盡層(Depletion Layer)。在正向偏置條件下,電壓會使多餘的電子和空穴分別從 N 區和 P 區被拉到接面處,增強了耗盡層的電場。這個增強的電場會阻止更多的電子和空穴進入接面,直到電壓達到某個值,這個值就是障壁電壓。

當電壓超過障壁電壓時,電場強度會降低,使得更多的電子和空穴能夠穿過接面,從而形成正向電流。這個過程稱為電子的熱激發(Thermal Excitation),因為它需要能量來克服能障。

障壁電壓的大小取決於 PN 接面的材料和溫度。對於給定的材料,障壁電壓是溫度的函數,隨著溫度的升高,障壁電壓會降低,因為熱激發作用會增強。

障壁電壓是許多半導體器件工作的重要參數,如二極體、晶體管等。在這些器件中,障壁電壓的值會影響器件的導通電壓、導通電流和轉換效率等性能指標。