模电 1-4 - 半导体二极管

2019-04-13 10:54发布

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二极管的结构

二极管按其结构可分为点接触型、面接触型和平面型。
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二极管的V-I特性

二极管的电流与其端电压的关系i =f (u )称为伏安特性。
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  • 当外加正向电压很低时,由于外电场还不能克服PN结内电场对多数载流子扩散运动的阻力,故正向电流很小几乎为零。这一区域称之为死区
    开启电压硅Si 0.5V 锗Ge 0.1V
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  • 外加正向电压超过死区电压时,内电场大大削弱,正向电流迅速增长,二极管进入正向导通区。电压再继续增加时,电流迅速增大,而二极管端电压却几乎不变,此时二极管端电压称为导通压降
    导通压降 硅Si 0.5 ~ 0.8V(0.7V)锗Ge 0.1~0.3V
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  • 在二极管两端加反向电压时,将有很小的、由少子漂移运动形成的反向饱和电流(Is)通过二极管。
    ★随温度的上升增长很快
    ★在反向电压不超过某一范围时,反向电流的大小基本恒定
    反向饱和电流硅 Si 1µA以下 锗Ge 几十µA
  • 外加反向电压超过反向击穿电压UBR时,反向电流突然增大,二极管失去单向导电性,进入反向击穿区。
    ★电击穿(可逆)
    雪崩击穿(掺杂浓度低)
    齐纳击穿(掺杂浓度高)
    ★热击穿(不可逆)
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二极管的主要参数

正确使用二极管的依据
 最大整流电流IF ——管子长期运行时,允许通过的最大正向平均电流。
如:2AP1: IF =16mA
 反向击穿电压VBR ——管子反向击穿时的电压值。
如:2AP1:VBR≥40V,手册上给出的最高反向工作电压只有20V。
 反向电流IR ——管子未击穿时的反向电流。其值愈小,则管子的单向导电性愈好。当温度增加时,IR会急剧增加。一般硅管的反向电流比锗管的小很多,所以工程上硅二极管应用较普遍。
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二极管V-I特性的建模

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