【文章內(nèi)容簡介】 的充電 ， 此電容稱為耗盡層電容 Ct。 它是由耗盡層內(nèi)電荷存儲作用引起的 。 我們知道 , 耗盡層內(nèi)有不能運動的正負(fù)離子 , 因而該層缺少載流子 , 導(dǎo)電率很低 , 相當(dāng)于介質(zhì) , 而它兩邊的 P區(qū)和 N區(qū)導(dǎo)電率相對很高 , 相當(dāng)于金屬 。 當(dāng)外加電壓改變時 , 耗盡層的電荷量也要改變 , 引起電容效應(yīng) , 耗盡層有勢壘 , 因此稱為勢壘電容 。 需要指出的是： 二、 PN 結(jié)反向偏置 － － － － + + + + 內(nèi)電場 外電場 變厚 N P + _ 內(nèi)電場被被加強，多子的擴散受抑制 (可忽略擴散電流 )。少子漂移加強，但少子數(shù)量有限，只能形成較小的反向電流。PN結(jié)呈現(xiàn)高阻性。 R UR 因此 ， PN結(jié)處于反偏時 ， 電阻是很大的 。PN結(jié)的反向特性曲線如圖所示 。 IR有時也稱為反向飽和電流 IS。 這是因為當(dāng)溫度不變時 ， 少子的濃度不變 ， 所以在一定的電壓范圍內(nèi) ， IR幾乎不隨反偏電壓的增加而變大 ， 見圖 。 但溫度升高會使少子增加 ， 故 IR會隨溫度的上升而增長很快 ， 這就是 PN結(jié)的溫度特性 。 由此可見 ， PN結(jié)具有單向?qū)щ姷奶匦约皽囟忍匦?。 School of Mathematics amp。 Computer Science 164。164。164。164。164。164。 電 工 電 子 技 術(shù) 164。164。164。164。164。164。 2022年 2月 15日星期二 ?半導(dǎo)體二極管 ?半導(dǎo)體二極管的電路符號與基本結(jié)構(gòu) 半導(dǎo)體二極管內(nèi)部就是一個 PN結(jié)，將其封裝并接出兩個引出端，從 P 區(qū)引出的端稱為陽極（正極），從 N 區(qū)引出的端稱為陰極（負(fù)極）。電路符號如圖所示。 陽極 陰極 D 二極管電路符號 根據(jù) PN結(jié)的單向?qū)щ娦?， 二極管只有當(dāng)陽極電位高于陰極電位時 ，才能按箭頭方向?qū)娏?。 符號箭頭指示方向為正 ， 色點則表示該端為正極 。 為了防止使用時極性接錯，管殼上標(biāo)有 “ ” 符號或色點， 如果二極管極性接錯，不僅造成電路無法正常工作，還會燒壞二極管及電路中其他元件。 半導(dǎo)體二極管 的基本結(jié)構(gòu) School of Mathematics amp。 Computer Science 164。164。164。164。164。164。 電 工 電 子 技 術(shù) 164。164。164。164。164。164。 半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)及符號 (a) 點 接 觸 型 ； (b) 面 接 觸 型 ； (C) 符號 :f=1/(2πRC) School of Mathematics amp。 Computer Science 164。164。164。164。164。164。 電 工 電 子 技 術(shù) 164。164。164。164。164。164。 2022年 2月 15日星期二 ?半導(dǎo)體二極管的伏安特性 D iD + uD — uD/V iD 0 正向?qū)? 鍺 硅 1. 正向特性 外加正向電壓時，正向特性的起始部分，正向電流幾乎為零。這一段稱為 “死區(qū)”。對應(yīng)于二極管開始導(dǎo)通時的外加電壓稱為 “死區(qū)電壓”。鍺管約為 , 硅管約 。 School of Mathematics amp。 Computer Science 164。164。164。164。164。164。 電 工 電 子 技 術(shù) 164。164。164。164。164。164。 2022年 2月 15日星期二 其中 IS —— 反向飽和電流 VT —— 溫度的電壓當(dāng)量 且在常溫下（ T=300K） ?? qkTV TmV 26?正向： TF VUF eII/S?反向： SII F ??近似 )1( /SF ?? TF VUeIIPN結(jié)方程 School of Mathematics amp。 Computer Science 164。164。164。164。164。164。 電 工 電 子 技 術(shù) 164。164。164。164。164。164。 2022年 2月 15日星期二 ?半導(dǎo)體二極管的伏安特性（續(xù)） 2. 反向特性 外加反向電壓不超過一定范圍時通過二極管的電流是少數(shù)載流子漂移運動所形成的很小的反向電流，稱為 反向飽和電流或 漏電流 。該電流受溫度影響很大。 3. 擊穿特性 外加反向電壓超過某一數(shù)值時，反向電流會突然增大，這種現(xiàn)象稱為擊穿（擊穿時，二極管失去單向?qū)щ娦裕? 對應(yīng)的電壓稱為 擊穿電壓 。 uD /V iD 0 正向?qū)? 反向截止 擊穿 鍺 硅 反向飽和電流 School of Mathematics amp。 Computer Science 164。164。164。164。164。164。 電 工 電 子 技 術(shù) 164。164。164。164。164。164。 2022年 2月 15日星期二 反向擊穿現(xiàn)象有兩種類型： (1)雪崩擊穿 。 當(dāng)反向電壓太高時 ， 載流子在阻擋層中將受到強烈的電場加速作用 ， 獲得足夠的能量去碰撞原子 ， 產(chǎn)生新的電子 —空穴對 。 被撞出的載流子獲得能量后又可能再去碰撞別的原子 ， 如此連鎖反應(yīng)造成了載流子的劇增 。 這種擊穿多發(fā)生在摻雜濃度不大的 PN結(jié) 。 雪崩擊穿電壓一般高于 6V。 (2)齊納擊穿 。 當(dāng)反向電壓足夠大時 ， 阻擋層中的強電場會將電子從共價鍵中強行拉出 ， 產(chǎn)生電子 —空穴對 ， 使載流子劇增 (其效果與溫度升高相仿 )。 這種擊穿多發(fā)生在摻雜濃度較高的 PN結(jié) 。 齊納擊穿電壓一般低于 6V。 School of Mathematics amp。 Computer Science 164。164。164。164。164。164。 電 工 電 子 技 術(shù) 164。164。164。164。164。164。 2022年 2月 15日星期二 PN結(jié)被擊穿后， PN結(jié)上的壓降高，電流大，功率大。當(dāng) PN結(jié)上的功耗使 PN結(jié)發(fā)熱，并超過它的耗散功率時， PN結(jié)將發(fā)生 熱擊穿 。這時 PN結(jié)的電流和溫度之間出現(xiàn)惡性循環(huán)，最終將導(dǎo)致 PN結(jié)燒毀。 熱擊穿 —— 不可逆 雪崩擊穿 齊納擊穿 電擊穿 —— 可逆 School of Mathematics amp。 Computer Science 164。164。164。164。164。164。 電 工 電 子 技 術(shù) 164。164。164。164。164。164。 2022年 2月 15日星期二 ?二極管的電路模型 在實際電路分析、設(shè)計中常使用逐段線性的二極管特性 1. 理想二極管的電路模型 iD uD O 導(dǎo)通電壓 UD與二極管材料有關(guān)： 硅管為 ~，鍺管為 ~。 2. 考慮導(dǎo)通電壓的二極管模型： iD uD O _ + uD iD uD UD uD UD + uD iD _ School of Mathematics amp。 Computer Science 164。164。164。164。164。164。 電 工 電 子 技 術(shù) 164。164。164。164。164。164。 2022年 2月 15日星期二 3. 考慮正向伏安特性曲線斜率的二極管電路模型 以動態(tài)電阻 rD表示曲線的斜率， ( rD的值隨二極管工作點 Q變化而變化） iD uD O UD uD UD + uD iD _ DDDuri???rD