[工學(xué)]第1章 半導(dǎo)體器件-文庫(kù)吧
2025-01-04 11:44 本頁(yè)面
【正文】 ） PN結(jié)的伏安特性 當(dāng)外加電壓使 PN結(jié)中 P區(qū)的電位低于 N區(qū)的電位，稱為加 反向電壓 ，簡(jiǎn)稱 反偏 (Reverse Bais)。 ? PN結(jié)加 反向 電壓時(shí) (ReverseBased PN Junction) 特點(diǎn) ： 高電阻 很小的反向漂移電流 PN結(jié)加反向電壓時(shí)的導(dǎo)電情況 外電場(chǎng) i D / mA1 . 00. 5i D = – I S– 0. 5– 1 . 0 0. 50 1. 0 ? D /VPN結(jié)的性質(zhì) —— PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕?3） 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? {end} 半導(dǎo)體二極管 (Diode)結(jié)構(gòu)（ 1） 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。 (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。 (a)點(diǎn)接觸型 二極管的結(jié)構(gòu)示意圖 半導(dǎo)體二極管結(jié)構(gòu)（ 2） (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。 陰極引線陽(yáng)極引線PNP 型支持襯底(4) 二極管的代表符號(hào) ( d ) 代表符號(hào)k 陰極陽(yáng)極 a半導(dǎo)體二極管結(jié)構(gòu)（ 3） 半導(dǎo)體二極管結(jié)構(gòu)（ 4） 半導(dǎo)體二極管結(jié)構(gòu)（ 5） {end} 二極管的伏安特性（ 1） 其中： i D / mA1 . 00. 5– 0. 5– 1 . 0 0. 50 1. 0 ? D /VPN結(jié)的伏安特性 i D = – I S––)1( /SD D ?? TVveIiIS —— 反向飽和電流 VT —— 溫度的電壓當(dāng)量 且在常溫下（ T=300K） ?V mV 26?+i Dv DR二極管的 伏安特性 曲線可用下式表示 CurrentVoltage Relationship 二極管的伏安特性（ 2） 當(dāng) PN結(jié)的反向電壓增加到一定數(shù)值時(shí)，反向電流突然快速增加，此現(xiàn)象稱為 PN結(jié)的 反向擊穿 (電擊穿 )。 iDOVBR?D熱擊穿 —— 不可逆 雪崩擊穿 齊納擊穿 電擊穿 —— 可逆 二極管的伏安特性（ 3） 0 ?D/ V0 .2 0 . 4 0 . 6 0 .8? 10? 20? 3 0? 4 05101 520? 10? 20? 3 0? 40iD/? AiD/ mA死區(qū)VthVBR硅二極管 2CP10的 VI 特性 0?D/ V0 .2 0 . 4 0 . 6? 2 0? 4 0? 605101 520? 10? 20? 3 0? 40iD/? AiD/ mA②①③VthVBR鍺二極管 2AP15的 VI 特性 正向特性 反向特性 反向擊穿特性 實(shí)際二極管器件 的幾個(gè)典型值： 起始電壓 ：硅管 、鍺管 導(dǎo)通壓降 ：硅管 、鍺管 反向飽和電流 ：硅管幾十 uA、鍺管幾百 uA {end} 二極管的模型 1. 理想模型 3. 折線模型 2. 恒壓降模型 特點(diǎn)：起始電壓 =0 正向?qū)▔航?=0 反向飽和電流 =0 特點(diǎn)：正向?qū)▔航? =起始電壓 = 反向飽和電流 =0 特點(diǎn)：正向?qū)▔航? =起始電壓 = 反向飽和電流 =0 iD vD ID VD Q ?iD ?vD D D D i v r ? ? ? rD是對(duì) Q附近的微小變化量的電阻 。 rD 二極管的模型 {end} 二極管電路分析舉例（ 1） 含二極管電路的分析方法 確定二極管的工作狀態(tài) 根據(jù)工作狀態(tài)用不同的模型 代替二極管 在等效后的 線性 電路中作相應(yīng)的分析 若二極管工作在 截止 狀態(tài)則可等效為 斷開的開關(guān) 若二極管工作在 導(dǎo)通 狀態(tài)則可等效為 導(dǎo)通的開關(guān) UON ID 或電壓為 UON的 電壓源 二極管電路分析舉例（ 2） 如何判斷二極管的工作狀態(tài) ？ 步驟 假設(shè) 二極管截止，即將二極管斷開。 計(jì)算二極管兩端的電壓 UD=V陽(yáng) V陰 判斷：若 UD0，則二極管工作于 導(dǎo)通 狀態(tài) 若 UD0，則二極管工作于 截止 狀態(tài) 二極管電路分析舉例（ 3） 例 1： 圖示電路中，分析當(dāng) UA與 UB分別為 0與 3V的不同組合時(shí)，二極管 D D2的狀態(tài)，并求 U0的值。 解： （ 1）當(dāng) UA=UB=0時(shí) 設(shè) D D2截止，則等效電路為 UD1 UD2 D1 D2 U0 R 5V UA UB D1 D2 U0 R 5V 由電路，有 UD1=0（ 5） =50 UD2=0（ 5） =50 則 D D2處于導(dǎo)通狀態(tài)， 電路可等效為 所以， U0=0 D1 D2 U0 R 5V 二極管電路分析舉例（ 4） （ 2）當(dāng) UA=UB=3V時(shí) 設(shè) D D2截止，則等效電路為 由電路，有 UD1=3（ 5） =80 UD2=3（ 5） =80 則 D D2處于導(dǎo)通狀態(tài)， 電路可等效為 所以， U0=3V UD1 UD2 D1 D2 U0 R 5V 3V 3V D1 D2 U0 R 5V 3V 3V （ 3）當(dāng) UA=3V， UB=0時(shí) 設(shè) D D2截止，則等效電路為 由電路，有 UD1=3（ 5） =80 UD2=0（ 5） =50 則 D D2處于導(dǎo)通狀態(tài)， 電路可等效為 所以， U0=3V UD1 UD2 D1 D2 U0 R 5V
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