【文章內容簡介】 的充電 ， 此電容稱為耗盡層電容 Ct。 它是由耗盡層內電荷存儲作用引起的 。 我們知道 , 耗盡層內有不能運動的正負離子 , 因而該層缺少載流子 , 導電率很低 , 相當于介質 , 而它兩邊的 P區(qū)和 N區(qū)導電率相對很高 , 相當于金屬 。 當外加電壓改變時 , 耗盡層的電荷量也要改變 , 引起電容效應 , 耗盡層有勢壘 , 因此稱為勢壘電容 。 需要指出的是： 二、 PN 結反向偏置 － － － － + + + + 內電場 外電場 變厚 N P + _ 內電場被被加強，多子的擴散受抑制 (可忽略擴散電流 )。少子漂移加強，但少子數量有限，只能形成較小的反向電流。PN結呈現(xiàn)高阻性。 R UR 因此 ， PN結處于反偏時 ， 電阻是很大的 。PN結的反向特性曲線如圖所示 。 IR有時也稱為反向飽和電流 IS。 這是因為當溫度不變時 ， 少子的濃度不變 ， 所以在一定的電壓范圍內 ， 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結的溫度特性 。 由此可見 ， PN結具有單向導電的特性及溫度特性 。 School of Mathematics amp。 Computer Science 164。164。164。164。164。164。 電 工 電 子 技 術 164。164。164。164。164。164。 2022年 2月 15日星期二 ?半導體二極管 ?半導體二極管的電路符號與基本結構 半導體二極管內部就是一個 PN結，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（負極）。電路符號如圖所示。 陽極 陰極 D 二極管電路符號 根據 PN結的單向導電性 ， 二極管只有當陽極電位高于陰極電位時 ，才能按箭頭方向導通電流 。 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。 半導體二極管 的基本結構 School of Mathematics amp。 Computer Science 164。164。164。164。164。164。 電 工 電 子 技 術 164。164。164。164。164。164。 半導體二極管的結構及符號 (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 164。164。164。164。164。164。 2022年 2月 15日星期二 ?半導體二極管的伏安特性 D iD + uD — uD/V iD 0 正向導通 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)”。對應于二極管開始導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 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結方程 School of Mathematics amp。 Computer Science 164。164。164。164。164。164。 電 工 電 子 技 術 164。164。164。164。164。164。 2022年 2月 15日星期二 ?半導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，二極管失去單向導電性）。 對應的電壓稱為 擊穿電壓 。 uD /V iD 0 正向導通 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 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 。 雪崩擊穿電壓一般高于 6V。 (2)齊納擊穿 。 當反向電壓足夠大時 ， 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 。 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 164。164。164。164。164。164。 2022年 2月 15日星期二 PN結被擊穿后， PN結上的壓降高，電流大，功率大。當 PN結上的功耗使 PN結發(fā)熱，并超過它的耗散功率時， PN結將發(fā)生 熱擊穿 。這時 PN結的電流和溫度之間出現(xiàn)惡性循環(huán)，最終將導致 PN結燒毀。 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 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 導通電壓 UD與二極管材料有關： 硅管為 ~，鍺管為 ~。 2. 考慮導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 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