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半導(dǎo)體二極管的伏安特性曲線

發(fā)布時間:2011/11/2 10:48:36 訪問次數(shù):9968

     半導(dǎo)體二極管的核心是PN結(jié),它的特性就是PN結(jié)的特性——單向?qū)щ娦。用實驗的方法,在二極管的陽極和陰極兩端加上不同極性和不同數(shù)值的電壓,同時測量流過二極管的電流值,就可得到二極管的伏一安特性曲線。該曲線是非線性的,如圖1-13所示。正向特性和反向特性的特點如下。

                       
    1.正向特性
    當正向電壓很低時,正向電流幾乎為零,P89LPC954FBD這是因為外加電壓的電場還不能克服PN結(jié)內(nèi)部的內(nèi)電場,內(nèi)電場阻擋了多數(shù)載流子的擴散運動,此時二極管呈現(xiàn)高電阻值,基本上還是處于截止的狀態(tài)。如圖1 - 13所示,正向電壓超過二極管開啟電壓Uon(又稱為死區(qū)電壓)時,電流增長較快,二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)。開啟電壓與二極管的材料和工作溫度有關(guān),通常硅管的開啟電壓為Uon=0.5V(A點),鍺管為Uon=0.1 V(A'點)。二極管導(dǎo)通后,二極管兩端的導(dǎo)通壓降很低,硅管為0. 6~0.7 V,鍺管為0.2~0.3 V如圖1-13中B、B'點。
    2.反向特性
    在分析PN結(jié)加上反向電壓時,已知少數(shù)載流子的漂移運動形成反向電流。因少數(shù)載子數(shù)量少,且在一定溫度下數(shù)量基本
維持不變,因此,廈向電壓在一定范圍內(nèi)增大時,反向電流極微小且基本保持不變,等于反向飽和電流Is。
    當反向電壓增大到UBR時,外電場能把原子核外層的電子強制拉出來,使半導(dǎo)體內(nèi)載流子的數(shù)目急劇增加,反向電流突然增大,二極管呈現(xiàn)反向擊穿的現(xiàn)象如圖1-13中D、D'點。二極管被反向擊穿后,就失去了單向?qū)щ娦。二極管反向擊穿又分為電擊穿和熱擊穿,利用電擊穿可制成穩(wěn)壓管,而熱擊穿將引起電路故障,使用時一定要注意避免二極管發(fā)生反向熱擊穿的現(xiàn)象。
    二極管的特性對溫度很敏感。實驗表明,當溫度升高時,二極管的正向特性曲線將向縱軸移動,開啟電壓及導(dǎo)通壓降都有所減小,反向飽和電流將增大,反向擊穿電壓也將減小。

     半導(dǎo)體二極管的核心是PN結(jié),它的特性就是PN結(jié)的特性——單向?qū)щ娦。用實驗的方法,在二極管的陽極和陰極兩端加上不同極性和不同數(shù)值的電壓,同時測量流過二極管的電流值,就可得到二極管的伏一安特性曲線。該曲線是非線性的,如圖1-13所示。正向特性和反向特性的特點如下。

                       
    1.正向特性
    當正向電壓很低時,正向電流幾乎為零,P89LPC954FBD這是因為外加電壓的電場還不能克服PN結(jié)內(nèi)部的內(nèi)電場,內(nèi)電場阻擋了多數(shù)載流子的擴散運動,此時二極管呈現(xiàn)高電阻值,基本上還是處于截止的狀態(tài)。如圖1 - 13所示,正向電壓超過二極管開啟電壓Uon(又稱為死區(qū)電壓)時,電流增長較快,二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)。開啟電壓與二極管的材料和工作溫度有關(guān),通常硅管的開啟電壓為Uon=0.5V(A點),鍺管為Uon=0.1 V(A'點)。二極管導(dǎo)通后,二極管兩端的導(dǎo)通壓降很低,硅管為0. 6~0.7 V,鍺管為0.2~0.3 V如圖1-13中B、B'點。
    2.反向特性
    在分析PN結(jié)加上反向電壓時,已知少數(shù)載流子的漂移運動形成反向電流。因少數(shù)載子數(shù)量少,且在一定溫度下數(shù)量基本
維持不變,因此,廈向電壓在一定范圍內(nèi)增大時,反向電流極微小且基本保持不變,等于反向飽和電流Is。
    當反向電壓增大到UBR時,外電場能把原子核外層的電子強制拉出來,使半導(dǎo)體內(nèi)載流子的數(shù)目急劇增加,反向電流突然增大,二極管呈現(xiàn)反向擊穿的現(xiàn)象如圖1-13中D、D'點。二極管被反向擊穿后,就失去了單向?qū)щ娦。二極管反向擊穿又分為電擊穿和熱擊穿,利用電擊穿可制成穩(wěn)壓管,而熱擊穿將引起電路故障,使用時一定要注意避免二極管發(fā)生反向熱擊穿的現(xiàn)象。
    二極管的特性對溫度很敏感。實驗表明,當溫度升高時,二極管的正向特性曲線將向縱軸移動,開啟電壓及導(dǎo)通壓降都有所減小,反向飽和電流將增大,反向擊穿電壓也將減小。

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