由于外加电压的极性与势垒极性相同,P区的空穴将离开势垒区向 电源负极运动;N区电子也将离开势垒区向电源正极运动,于是在 势垒区就出现了更多的正、负离子,使势垒区展宽,势垒增高, 必然对多子的扩散产生影响,使扩散电流减少,随着外加电压的 增加,扩散电流很快减到零。剩下的漂移电流,则基本上不随外 加电压而改变。这是因为漂移电流是由本征激发产生的少子形成 的,当温度一定时,便是一个定值。反向电压作用下的漂移电流 ,称为反向电流,由于它不随反向电压而改变,故称为反向饱和 电流。因此,当N结反向偏置时,基本上是不导电的。这时我们 称“PN结处于截止状态”,其呈现的电阻为反向电阻,而且阻值很 高。但当温度升高时,由于本征激发而产生的少数载流子增多, 反向电流也就增大。温度每升高1℃时,反向电流增加约7%。因 为(1.07)10≈2,故可认为,温度每升高10℃时,反向电流增加 倍 由以上我们可以看出:PN结在正向电压作用下,处于导通状态, 在反向电压的作用下,处于截止状态,因此PN结具有单向导电性
由于外加电压的极性与势垒极性相同，P区的空穴将离开势垒区向 电源负极运动；N区电子也将离开势垒区向电源正极运动，于是在 势垒区就出现了更多的正、负离子，使势垒区展宽，势垒增高， 必然对多子的扩散产生影响，使扩散电流减少，随着外加电压的 增加，扩散电流很快减到零。剩下的漂移电流，则基本上不随外 加电压而改变。这是因为漂移电流是由本征激发产生的少子形成 的，当温度一定时，便是一个定值。反向电压作用下的漂移电流 ，称为反向电流，由于它不随反向电压而改变，故称为反向饱和 电流。因此，当PN结反向偏置时，基本上是不导电的。这时我们 称 “PN结处于截止状态 ”，其呈现的电阻为反向电阻，而且阻值很 高。但当温度升高时，由于本征激发而产生的少数载流子增多， 反向电流也就增大。温度每升高1℃时，反向电流增加约7％。因 为（1.07）10≈2，故可认为，温度每升高10℃时，反向电流增加 一倍。 由以上我们可以看出：PN结在正向电压作用下，处于导通状态， 在反向电压的作用下，处于截止状态，因此PN结具有单向导电性
3)PN结的伏安特性 单向导电是PN结的重要特性。这一特性可以用以下方程 描述: D e i(mA) 式中:U为N结两端外加电压,I为 15Is 流过N结的电流,I为反向饱和电 A 流,U=KT/q为温度的电压当量, 10Is 其中k=1.38×1023J/K为玻耳兹曼 5Is 常数,q=1.6×10-19库仑为电荷量 T为绝对温度。在常温(300K) -100 50 100 u(mv 下,U≈26mv。根据方程绘出的伏1sB 安特性曲线如右图所示。 (uA)
3） PN结的伏安特性 单向导电是PN结的重要特性。这一特性可以用以下方程 描述： 式中：U为PN结两端外加电压，I为 流过PN结的电流，IS为反向饱和电 流，UT＝KT/q为温度的电压当量， 其中k＝1.38×10-23J/K为玻耳兹曼 常数，q＝1.6×10-19库仑为电荷量 ，T为绝对温度。在常温（300K） 下，UT≈26mV。根据方程绘出的伏 安特性曲线如右图所示。 A B Is (uA) i(mA) 15Is 10Is 5Is 0 -100 -50 50 100 u(mV) - + - + −= )1( UT U sD eII
PN结的反向击穿 在测量PN结的伏安特性时 如果外加的反向电压增 i(mA) 加到一定数值时,反向电 流会突然增加,如右图所 示。我们把这种现象称为 NN结的反向击穿,发生击 穿所需要的电压称为击穿 电压U。N结被击穿后,如 果对其电流不加限制,PN 结有可能由于过热而造成 永久性损坏
¾ PN结的反向击穿 在测量PN结的伏安特性时 ，如果外加的反向电压增 加到一定数值时，反向电 流会突然增加，如右图所 示。我们把这种现象称为 PN结的反向击穿，发生击 穿所需要的电压称为击穿 电压UB。PN结被击穿后，如 果对其电流不加限制，PN 结有可能由于过热而造成 永久性损坏。 UB (uA) i(mA) 15Is 10Is 5Is 0 u(mV) - + - +
激光产生的基本原理 1.光的辐射和吸收 光的吸收 假设某原子最初处于基态能级E,用一束能量为hU的光子流照 射它,则原子就有可能吸收光子的能量,从基态跃迁到激发态能 级E,这种过程称为光的吸收。 (发生吸收过程的必要条件是:入射光子的能量必须等于原子的两个能级的 能量差,即hυ=E一E。原子吸收一个光子而从低能态跃迁到高能态的过 程也称为原子的激发。但是满足上述hU=E一E的光子不一定都能使原子 跃迁到高能级的受激态中去。因为这里还有个跃迁的几率问题。各个能级的 跃迁几率有的很大,有的很小,而有些能级的激发甚至是被“禁止”的。所有 这些都决定于原子本身的运动规律。)
三、 激光产生的基本原理： 1.光的辐射和吸收 ¾ 光的吸收 Em En hvmn 假设某原子最初处于基态能级E m，用一束能量为hυmn的光子流照 射它，则原子就有可能吸收光子的能量，从基态跃迁到激发态能 级E n，这种过程称为光的吸收。 （发生吸收过程的必要条件是：入射光子的能量必须等于原子的两个能级的 能量差，即hυmn＝E n－E m。原子吸收一个光子而从低能态跃迁到高能态的过 程也称为原子的激发。但是满足上述hυmn＝E n－E m的光子不一定都能使原子 跃迁到高能级的受激态中去。因为这里还有个跃迁的几率问题。各个能级的 跃迁几率有的很大，有的很小，而有些能级的激发甚至是被 “禁止 ”的。所有 这些都决定于原子本身的运动规律。）
>光的自发辐射 原子吸收了外界能量而跃迁到激 发态,这个激发态是不稳定的, En 原子在激发态停留的时间非常短 hvan ,通常约为108秒的数量级。在这 期间内,它们很快地在没有外界 作用情况下,自发地辐射出光子 Em 发光前 发光后 来,从激发态返回到基态。这种 现象就称为自发辐射。 自发辐射的特点在于:这种过程与外界作用无关,各个原子的辐 射都是自发地、独立地进行的,因而各个光子的发射方向和初相 位都不相同。此外,由于大量原子所处的激发态不尽相同,可以 发射出不同频率的光,所以自发辐射的频率范围很广。这就是普 通光源的发光机理。由此可见普通光源发出的光,光子的简并度 是很低的,具有一系列不同的频率和不同的初相位,其单色性极 差,而且彼此不能相干
¾光的自发辐射 Em En hvmn 发光前 发光后 原子吸收了外界能量而跃迁到激 发态，这个激发态是不稳定的， 原子在激发态停留的时间非常短 ，通常约为10-8秒的数量级。在这 期间内，它们很快地在没有外界 作用情况下，自发地辐射出光子 来，从激发态返回到基态。这种 现象就称为自发辐射。 自发辐射的特点在于：这种过程与外界作用无关，各个原子的辐 射都是自发地、独立地进行的，因而各个光子的发射方向和初相 位都不相同。此外，由于大量原子所处的激发态不尽相同，可以 发射出不同频率的光，所以自发辐射的频率范围很广。这就是普 通光源的发光机理。由此可见普通光源发出的光，光子的简并度 是很低的，具有一系列不同的频率和不同的初相位，其单色性极 差，而且彼此不能相干