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N 型和 P 型材料在它们在一个公共结处连接在一起之前被认为是电中性的。然而，在瞬间发生连接扩散后，当电子穿过结填充空穴时，导致负离子出现在 P 材料中，这种作用会导致结的附近区域带上负电荷。离开 N 材料的电子使其产生正离子。
反过来，所有这些过程会导致结的 N 侧带上净正电荷。这种特殊的电荷产生倾向于迫使剩余的电子和空穴远离结。这个动作使得其他电荷载流子很难扩散穿过结。结果，电荷积聚或在结上出现势垒。
如下图所示。产生的势垒电位有一个小电池连接在 PN 结上。在给定的图中，观察这个势垒相对于 P 和 N 材料的极性。当晶体未连接到外部能源时，将存在此电压或电势。
锗的势垒电位约为 0.3
由 P 和 N 材料制成的晶体结构通常称为结型二极管。它通常被认为是一个双端设备。如下图所示，一个端子连接到 P 型材料，另一个连接到 N 型材料。
这些材料连接的公共键点称为结。结型二极管允许载流子沿一个方向流动并阻止电流沿相反方向流动。
下图显示了结型二极管的晶体结构。看一下 P 型和 N 型材料相对于结的位置。晶体的结构从一端到另一端是连续的。连接点仅作为一个分离点，代表一种材料的结束和另一种材料的开始。这种结构允许电子在整个结构中彻底移动。
下图显示了半导体物质在形成 PN 结之前的两部分。如指定的，材料的每个部分都有多数和少数载流子。
每种材料中载流
当向半导体器件施加电压时，电子电流流向源极的正侧，空穴电流流向源极的负侧。这种情况只发生在半导体材料中。
硅和锗是最常见的半导体材料。一般来说，半导体的电导率介于金属和绝缘体的电导率之间。
以下是关于锗的一些要点-
下图显示了硅和锗的原子结构。
半导体设
如前所述，每个原子可能有一个或多个自由电子，它们在外加场的影响下一直穿过金属内部。
下图显示了金属内的电荷分布。它被称为金属的电子气描述。
散列区域代表带正电荷的原子核。蓝点代表原子外壳中的价电子。基本上，这些电子不属于任何特定的原子，因此，它们失去了个人身份并在原子间自由漫游。
当电子连续运动时，每次与重离子碰撞时，传输方向都会发生变化。这是基于金属的电子气理论。碰撞之间的平均距离称为平均自由程。在给定时间内，在金属中以相反方向通过单位面积的电子，在随机的基础上，使平均电流为零。
原子外环中的电子数量仍然是导体和绝缘体之间差异的原因。众所周知，固体材料主要用于电子设备中以实现电子传导。这些材料可以分为导体、半导体和绝缘体。
然而，导体、半导体和绝缘体是通过能级图来区分的。此处将说明使电子离开其价带并进入传导所需的能量。该图是材料中所有原子的组合。绝缘体、半导体和导体的能级图如下图所示。
底部是价带。它代表最接近原子核的能级，价带中的能级保持平衡原子核正电荷所需的正确电子数。因此，这个带被称为填充带。
在价带中，电子与原子核紧密结合。在能级中向上移动，电子在每个后续能级中与原子核的结合更加轻微。在靠近原子核的能级中干扰电子并不容易，因为它们的
众所周知，原子核与特定原子的电子的距离是不相等的。通常，电子在明确定义的轨道上旋转。特定数量的电子只能通过外壳或轨道保持。原子的电导率主要受外壳电子的影响。这些电子与电导率有很大关系。
导电是电子不规则或不受控制的运动的结果。这些运动使某些原子成为良好的电导体。具有这种类型原子的材料在其外壳或轨道中具有许多自由电子。
相比之下，绝缘材料的自由电子数量相对较少。因此，绝缘体的外壳电子往往会牢牢地保持其位置，几乎不允许任何电流流过它。因此，在绝缘材料中，很少发生导电性。
在导体和绝缘体之间，还有第三类原子（材料），称为半导体。一般来说，半导体的电导率介于金属和绝缘体
如何设计电池管理系统
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用于低压或中压的完整 BMS 的主要结构通常由三个 IC 组成：模拟前端 (AFE)、微控制器 (MCU) 和电量计（见图 1）。电量计可以是独立的 IC，也可
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