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正电荷

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用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷,质子是正电荷,而正电荷不一定是质子,对应的电子即是负电荷,或多或少表现出的带正电或带负电 ,世间万物大多为电中性 物体由原子而来,原子又由电子和原子核(中子和质子组成)而来。
中文名
正电荷
外文名
positivecharge
概    念
用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷
同类型
负电荷
所属学科
物理

目录

正电荷含义

正电荷(positive charge)
正电荷 正电荷 [1]
反之我们把毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做负电荷
电荷是物质的三种"性态"之一:电荷性态、质量性态、能量性态。电荷是物质能量性态与质量性相互作用转化的结果。是物质基本相互作用的主体之一。
电荷间相互作用的规律:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
正负电荷的区别:失去电子的物质带正电荷,获得电子的物质带负电荷。
带正电荷的原子核凝聚态下只在原地震动,带负电荷的电子可自由移动。
正电荷定向移动的方向为电流的方向。
负电荷 就是电子(电子带负电)是可以移动的 而正电荷实则为不可移动的质子

正电荷历史

西元前600 年左右,希腊的哲学家泰勒斯(Thales, 640-546B.C.)记录,在摩擦猫毛于琥珀以后,琥珀会吸引像羽毛一类的轻微物体,假若摩擦时间够久,甚至会有火花出现。
1600年,英国医生威廉·吉尔伯特,对于电磁现象做了一个很仔细的研究。他指出琥珀不是唯一可以经过摩擦而产生静电的物质,并且区分出电与磁不同的属性。他撰写了第一本阐述电和磁的科学著作《论磁石》。吉尔伯特创建了新拉丁语的术语“electricus”(类似琥珀,从“ήλεκτρον”,“elektron”,希腊文的“琥珀”),意指摩擦后吸引小物体的性质。这联结给出了英文字“electric”和“electricity”,最先出现于1646 年,汤玛斯·布朗(Thomas Browne)的著作《Pseudodoxia Epidemica》 (英文书名《Enquries into very many received tenets and commonly presumed truths》)随后,于1660年,科学家奥托·冯·格里克发明了可能是史上第一部静电发电机(electrostatic generator)。他将一个硫磺球固定于一根铁轴的一端,然后一边旋转硫磺球,一边用干手摩擦硫磺球,使硫磺球产生电荷,能够吸引微小物质。
史蒂芬·戈瑞(Stephen Gray)于1729年发现了电传导,电荷可以从一个物质传导至另外一个物质。只有一些物质会传导电荷,其中,金属的能力最为优良。从此,科学家不再认为产生电荷的物体与所产生的电荷是不可分离的,而认为电荷是一种独立存在的物质,在那时被称为电流体(electric fluid)。 1733年,查尔斯·琽费(Charles du Fay)将电分为两种,玻璃电琥珀电。这两种电会彼此相互抵销。当玻璃与丝巾相摩擦时,玻璃会生成玻璃电;当琥珀与毛皮相摩擦时,琥珀会生成琥珀电。这理论称为电的双流体理论。使用一根带电丝线,就可以知道物质到底拥有玻璃电还是琥珀电。拥有玻璃电的物质会排斥带电丝线;拥有琥珀电的物质会吸引带电丝线。
在十八世纪,走在电学最前端的专家非班杰明·富兰克林莫属。他认为电的单流体理论比较正确。他想像电储存于所有物质里,并且通常处于平衡状态,而摩擦动作会使得电从一个物体流动至另一个物体。例如,他认为累积的电是储存于莱顿瓶的玻璃,用丝巾摩擦玻璃使得电从丝巾流动至玻璃。这流动形成了电流。他建议电量低于平衡的物体载有负的电量,电量高于平衡的物体载有正的电量。他任意地设定玻璃电为正电,具有多余的电;而琥珀电为负电,缺乏足够的电。同时期,威廉·沃森也达到同样的结论。 1747年,富兰克林假设在一个孤立系统内,总电荷量恒定,这称为电荷守恒定律
库仑扭秤(torsion balance)
十八世纪后期,在数量方面对于电的研究开始有实质的发展。 1785年,使用查尔斯·库仑与约瑟夫·普利斯特里分别独立发明的扭秤(torsion balance),库仑证实了普利斯特里的基本定律:载有静态电荷的两个物体之间感受的作用力与距离成平方反比。这奠定了静电的基本定律
1897年,剑桥大学卡文迪许实验室约瑟夫·汤姆孙观察到阴极射线会因为电场或磁场而偏转,他推论阴极射线是由带负电的粒子所组成,后来称为电子。从阴极射线的偏转,他计算出电子的电荷质量比,因此获得了1906年的诺贝尔物理学奖
1904年,汤姆森创立了原子梅子布丁模型:原子的结构被类比于梅子布丁,负电荷(梅子)分散于正电荷的圆球(布丁)。这模型被欧尼斯特·卢瑟福卢瑟福散射实验于1909年推翻。卢瑟福又提出卢瑟福模型:大多数的质量和正电荷,都集中于一个很小的区域(原子核);电子则包围在原子核区域的外面。
1909年,美国物理学家罗伯特·密立根做了一个著名实验,称为油滴实验,可以准确地测量出电子的电荷量。汤姆孙和学生约翰·汤森德(John Townsend)使用电解的离子气体来将过饱和水蒸气凝结,经过测量带电水珠粒的电荷量,也得到了相似结果。于1911年,亚伯兰·约费(Abram Ioffe)使用带电金属微粒,独立地得到同样的结果。

正电荷技术

从单晶硅到无定形态的二氧化硅间的界面上存在着突变。在二氧化硅分子中,每个硅原子和四个氧原子键合,每个氧原子和四个硅原子键合。但在Si/SiO2界面上,如下图所示,有些硅原子并没有和氧原子键合,导致部分硅原子成为受主,所以距Si/SiO2界面2nm以内,硅的不完全氧化是带正电的固定氧化物电荷区。界面处积累的其他一些电荷包括界面陷阱电荷、可移动氧化物电荷。界面陷阱电荷主要是由结构缺陷、氧化诱生缺陷或者金属杂质引起的正的或负的电荷组成;可移动电荷主要是由于可动离子玷污引起的 [2] 
而这些在界面处堆积的正电荷积累层会在硅衬底中感应出相应的负电荷,这些负电荷层就在两个N+条之间形成导电沟道,从而降低了条间电阻,对探测条的电荷收集产生不利影响。对此,可以在两N+条之间用离子注入的方法注入B离子形成P+条。这样,相邻两N+条与N+条之间的P+条都处于反向偏置,有效的阻断了条与条之间的表面沟道,这种技术称为P-stop技术 [2] 
正电荷积累层 正电荷积累层
参考资料
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科学百科数理科学分类 中国电子学会 科学 学科