【正文】 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + P 這個空間電荷區(qū)就是 PN結(jié)。當(dāng)空間電荷區(qū)的寬度基本穩(wěn)定下來， PN結(jié)處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)。 b. PN結(jié)的厚度一定（約幾個微米）。 N + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + P 當(dāng) N區(qū)和 P區(qū)的摻雜濃度不等時： 離子密度大 空間電荷區(qū)的寬度較窄 離子密度小 空間電荷區(qū)的寬度較寬 高摻雜濃度區(qū)域用 N+表示 + + + + + + _ _ _ _ _ _ P N + PN結(jié)的單向?qū)щ娦? PN 結(jié) 正向偏置 結(jié)構(gòu)： P 區(qū)加正電壓、 N 區(qū)加負電壓 特點： 結(jié)電阻很小，正向電流較大 PN 結(jié) 反向偏置 結(jié)構(gòu)： P區(qū)加負電壓、 N 區(qū)加正電壓 特點： 結(jié)電阻很大，反向電流很小 PN結(jié)最基本的特性：單向?qū)щ娦? 即外加正向電壓， PN結(jié)導(dǎo)通；外加反向電壓， PN結(jié)截止。外電場與內(nèi)電場方向相反，破壞擴散與漂移的平衡 P N + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + R S E內(nèi) + + + + + + 內(nèi)電場被削弱 PN結(jié)變窄 多子擴散增加 P區(qū)的空穴受外電場影響進入空間電荷區(qū)抵消一部分負空間電荷，N區(qū)的自由電子也進入抵消一部分正空間電荷 外電場越強，正向電流越大（ P至 N）， PN結(jié)呈現(xiàn)低阻、導(dǎo)通狀態(tài) P N + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + R S E內(nèi) + + + + + + 內(nèi)電場被削弱 PN結(jié)變窄 多子擴散增加 正向電流（由 P流向 N區(qū)的電流），包括空穴電流和電子電流 空穴和電子雖然帶有不同極性的電荷，但由于它們運動的方向相反 所以電流一致，外電源不斷向半導(dǎo)體提供電荷，使電流得以維持。 PN結(jié)呈現(xiàn)高阻、截止?fàn)顟B(tài)。 外電場作用下， N中的空穴越過 PN結(jié)進入 P區(qū)， P區(qū)自由電子越過 PN結(jié)進入 N區(qū)，在電路中形成反向電流（ N流向 P），少數(shù)載流子數(shù)量少 ， 所以反向電流不大，此時 PN結(jié)反向電阻很高。 P N + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + R S E內(nèi) + + + + + + 因此，少子濃度度主要與溫度有關(guān)，反向電流與反向電壓幾乎無關(guān) PN 結(jié)具有單向?qū)щ娦? PN 結(jié)變窄 P接正、 N接負 外電場 IF 內(nèi)電場 P N － － － － － － － － － － － － － － － － － － + + + + + + + + + + + + + + + + + + + – 正向偏置時導(dǎo)通，正向電阻很小 PN 結(jié)具有單向?qū)щ娦? 外電場 P接負、 N接正 內(nèi)電場 P N + + + － － － － － － + + + + + + + + + － － － － － － － － － + + + + + + － － － – + 反向偏置時截止，反向電阻很大 二極管的組成 將 PN結(jié)封裝，引出兩個電極，就構(gòu)成了二極管。 面接觸型：結(jié)面積大，結(jié)電容大，故結(jié)允許的電流大，最高工作頻率低。 二極管導(dǎo)通電路 E D PN結(jié)加正向電壓 PN結(jié)加反向電壓 半導(dǎo)體二極管的類型 （ 1）按使用的半導(dǎo)體材料不同分為 （ 2）按結(jié)構(gòu)形式不同分 硅管 鍺管 點接觸型 平面型 2 半導(dǎo)體二極管的伏安特性 硅管 0 0. 8 反向特性 正向特性 擊穿特性 0 0. 8 反向特性 鍺管 正向特性 uD iD (1) 整個正向特性曲線近似地呈現(xiàn)為指數(shù)形式。 二極管能承受的最高反向電壓。 室溫下加上規(guī)定的反向電壓測得的電流。 O iD 正向特性 擊穿電壓 死區(qū)電壓 U(BR) 反向特性 uD UR=（ 1/2~2/3） U(BR) 反向擊穿電壓 5. 正向電壓降 UD 6. 最高工作頻率 fM 指通過一定的直流測試電流時的管壓降。 O iD 正向特性 擊穿電壓 死區(qū)電壓 U(BR) 反向特性 uD 二極管 的單向?qū)щ娦? 1. 二極管加正向電壓（正向偏置，陽極接正、陰極接負 ）時， 二極管處于正向?qū)顟B(tài)，二極管正向電阻較小，正向電流較大。 3. 外加電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿，失去單向?qū)щ娦浴? 二極管電路分析方法 導(dǎo)通截止 否則，正向管壓降 硅 ~ ~ 分析方法：將二極管斷開，分析二極管兩端電位 的高低或所加電壓 UD的正負 。 定性分析：判斷二極管的工作狀態(tài) 二極管的應(yīng)用 利用二極管的單向?qū)щ娦裕蓪崿F(xiàn)整流、限幅、鉗位、檢波、保護、開關(guān)等。 RL ui uo ui uo t t 限幅電路 限幅電路是限制輸出信號幅度的電路。 D 6V 12V 3k? B A UAB + – 因為 ， 正向管壓降 硅 ~ ~ 兩個二極管的陰極接在一起 取 B 點作參考點，斷開二極管，分析二極管陽極和陰極的電位。 若忽略管壓降，二極管可看作短路， UAB = 0 V 例 2: D1承受反向電壓為 － 6 V 流過 D2 的電流為 mA43122D ??I求： UAB B D1 6V 12V 3k? A D2 UAB + – ui 8V，二極管導(dǎo)通，可看作短路 uo = 8V ui 8V，二極管截止，可看作開路 uo = ui 已知： 二極管是理想的，試畫出 uo 波形。 ui t ?18V 參考點 二極管陰極電位為 8 V D 8V R uo ui + + – – 167。 _ + U IZ IZmax ?UZ ?IZ UZ I 曲線越陡，電壓越穩(wěn)定。 iU IZIZU LR 0URU I IZ IZmax ?UZ ?IZ UZ 穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù) (1) 穩(wěn)定電壓 UZ 穩(wěn)壓管正常工作 (反向擊穿 )時管子兩端的電壓。 (3) 動態(tài)電阻 ZZ Z IUr???(4) 穩(wěn)定電流 IZ 、最大穩(wěn)定電流 IZM (5) 最大允許耗散功率 PZM = UZ IZM rZ愈小，曲線愈陡，穩(wěn)壓性能愈好。 求： 電阻 R和輸入電壓 ui 的正常值。 mAm i n 10RUIiLZz ??? ???? RUiRU zi ——方程 2 uo iZ DZ R iL i ui RL 聯(lián)立方程 2，可解得：