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什麼是空間電荷

空間電荷是一箇物理學概念,它描述了在特定區域內存在的多餘電荷,這些電荷不是集中在一箇點上,而是以連續的方式分佈在區域空間中。在固體材料中,空間電荷通常是由於電荷載流子(如電子和空穴)的充分擴散而形成的,這些載流子的擴散可以形成一箇空間電荷區。這個區域可能包含電離的施主或受主雜質中心的電荷,以及載流子的電荷。在半導體材料中,空間電荷可能出現在p-n結界面附近的勢壘區,其中內建電場會驅使載流子離開空間電荷區,留下主要是電離雜質中心的電荷。對於n型半導體,空間電荷主要是正電荷,而對於p型半導體,則主要是負電荷。

空間電荷的形成也可能與電極注入、電解電離輻射電離或碰撞電離有關,它們主要以電子或離子的形式存在。在電介質中,空間電荷的形成機構包括電極的發射、電解電離和輻射電離。這些電荷通常集中在P型和N型半導體的交界面附近,形成一箇薄的空間電荷區,也被稱爲PN結

總結來說,空間電荷是指在一定體積空間中存在的淨電荷,它可能由於載流子的擴散、電離雜質、電極注入或電離過程而形成。在半導體材料中,空間電荷區也被稱爲耗盡層,它影響了材料的電學性質和行爲。