PN結(jié)特性和二極管.ppt

,PN 結(jié)(PN Junction)的形成,原因： 載流子的濃度差,名稱(chēng)：空間電荷區(qū)/耗盡層/PN結(jié),特點(diǎn): 無(wú)載流子,P,N,3.2.3 PN結(jié)的特性,1. 外加正向電壓(正向偏置) forward bias,內(nèi)電場(chǎng),外電場(chǎng),外電場(chǎng)使多子向 PN 結(jié)移動(dòng), 中和部分離子使空間電荷區(qū)變窄。,擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)形成正向電流 IF 。,IF = I多子 I少子 I多子,3.2.3 PN結(jié)的特性,2. 外加反向電壓(反向偏置) reverse bias,漂移運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)形成反向電流 IR,IR = I少子 0,PN結(jié)加正向電壓時(shí)，呈現(xiàn)低電阻，具有較大的正向擴(kuò)散電流； PN結(jié)加反向電壓時(shí)，呈現(xiàn)高電阻，具有很小的反向漂移電流。 由此可以得出結(jié)論：PN結(jié)具有單向?qū)щ娦浴?3. PN結(jié)V- I 特性表達(dá)式,正向特性,Uth,死區(qū) 電壓,IS,iD = 0,Uth = 0.5 V,0.1 V,(硅管),(鍺管),U Uth,iD 急劇上升,0 U Uth,IS 反向飽和電流,VT 溫度的電壓當(dāng)量,且在常溫（T=300K）為26mV,UD(on)= 硅管 0.7 鍺管 0.2 V,3. PN結(jié)V- I 特性表達(dá)式,正向特性,Uth,反向特性,IS,U (BR),反向擊穿,U(BR) U 0,iD = IS, 0.1 A(硅),U U(BR),反向電流急劇增大,(反向擊穿),反向擊穿類(lèi)型：,電擊穿,熱擊穿,反向擊穿原因：,齊納擊穿： (Zener),反向電場(chǎng)太強(qiáng)，將電子強(qiáng)行拉出共價(jià)鍵。 (擊穿電壓 6 V),雪崩擊穿：,反向電場(chǎng)使電子加速，動(dòng)能增大，撞擊 使自由電子數(shù)突增。, PN 結(jié)未損壞，斷電即恢復(fù)。, PN 結(jié)燒毀。,(擊穿電壓 6 V),在PN結(jié)上加上引線和封裝，就成為一個(gè)二極管。二極管按結(jié)構(gòu)分有點(diǎn)接觸型、面接觸型和平面型三大類(lèi)。,(1) 點(diǎn)接觸型二極管,PN結(jié)面積小，結(jié)電容小，用于檢波和變頻等高頻電路。,3.3.1 二極管的結(jié)構(gòu),(3) 平面型二極管,往往用于集成電路制造藝中。PN 結(jié)面積可大可小，用于高頻整流和開(kāi)關(guān)電路中。,(2) 面接觸型二極管,PN結(jié)面積大，用于工頻大電流整流電路。,(b)面接觸型,(4) 二極管的代表符號(hào),3.3.2 二極管的特性,同PN結(jié)的伏安特性,1. IF 最大整流電流(最大正向平均電流),2. URM 最高反向工作電壓，為 U(BR) / 2,3. IR 反向電流(越小單向?qū)щ娦栽胶?,第 1 章 半導(dǎo)體二極管,3.3.3 二極管的主要參數(shù),練習(xí)題,1. 二極管最主要的特性是 。,2.二極管按其擊穿的方式分為 和 兩種。,3.當(dāng)PN結(jié)外加正向電壓時(shí)，擴(kuò)散電流_漂移電流，耗盡層_。當(dāng)PN結(jié)外加反向電壓時(shí)，擴(kuò)散電流_漂移電流，耗盡層_。 A、大于 B、小于 C、等于 D、變寬 E、變窄 F、不變,4.當(dāng)溫度升高時(shí)，二極管的反向飽和電流將 。 A、 增大 B、 不變 C