考虑一个PN结二极管
现在,这个系统会自然地由于扩散而形成一个耗尽区,并将转化为:
现在,我希望用这样的导线和电阻连接这个二极管的末端:
因此,我希望这个空间中的电场排列如下(表示为暗绿色:)
这将使导线中的电荷以下列方式累积:
最后,该系统最终将中和所有电荷,因此二极管内外没有电场;为自由电荷创造平衡状态。因此,我们将回到一个没有耗尽区和没有电场的简单 PN 结二极管。
然而,这将再次在 N 侧和 P 侧之间产生电子浓度差异;这些高速自由电子会自然地从 N 侧流向 P 侧,从而产生一个电场,该电场随后会被导线平衡。
因此,我预计这个循环会持续下去,导致持续的电荷流过电阻。总体而言,二极管将从周围吸收热量,而电阻将在那里释放热量。
显然我认为这个分析是错误的,但我无法弄清楚我在哪里犯了任何错误。
PS:我最初在 Physics StackExchange 上问过这个问题,但他们认为它类似于(https://physics.stackexchange.com/questions/108314/why-isnt-there-a-potential-difference-across-a -断开二极管)。但是,我仍然不满意,因为我没有找到哪里出错了。简单地说二极管两端没有电位差是没有帮助的。
在这里,我只使用了电动力学的基本核心原理。如果有人指出我犯错误的确切步骤,我将不胜感激。