PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?/p>

PN結(jié)的形成PN結(jié)的單向?qū)щ娦?/p>

1.PN結(jié)正偏導(dǎo)通

2.PN結(jié)反偏截止

PN結(jié)的電容特性

1.勢壘電容

2.擴(kuò)散電容本節(jié)內(nèi)容PN結(jié)及其單向?qū)щ娦訮區(qū)N區(qū)空間電荷區(qū)PN結(jié)的形成←E0UΦxx-xPxN(b)OUΦ

為接觸電位差，是當(dāng)

E0

恒定時(shí)，在PN結(jié)中產(chǎn)生的電位差濃度差→多子擴(kuò)散→復(fù)合多子擴(kuò)散少子漂移動(dòng)態(tài)平衡時(shí)空間電荷區(qū)寬度恒定\∕PN

結(jié)形成:內(nèi)電場↑

→少子漂移↑

→空間電荷↓→內(nèi)電場↓→多子擴(kuò)散↑→內(nèi)電場↑→少子漂移↑不利于多子擴(kuò)散有利于少子漂移{→內(nèi)電場→形成空間電荷區(qū)←EPN結(jié)及其單向?qū)щ娦訮N結(jié)的形成

因電場作用所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)稱為漂移運(yùn)動(dòng)。

參與擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和漂移運(yùn)動(dòng)的載流子數(shù)目相同，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，就形成了PN結(jié)。漂移運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)使靠近接觸面P區(qū)的空穴濃度降低、靠近接觸面N區(qū)的自由電子濃度降低，形成內(nèi)電場，從而阻止擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行。內(nèi)電場使空穴從N區(qū)向P區(qū)、自由電子從P區(qū)向N區(qū)運(yùn)動(dòng)(有利于漂移運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行)。1.2PN結(jié)及其單向?qū)щ娦訮N結(jié)的單向?qū)щ娦哉娏鞔?反偏電流小PN結(jié)加正向電壓導(dǎo)通：耗盡層變窄，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)加劇，由于外電源的作用，形成擴(kuò)散電流，PN結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài)。1.正偏導(dǎo)通U→E外與E0反向→PN結(jié)厚度↓→電位差(UΦ-U

)↓→有利多子擴(kuò)散，不利少子漂移，擴(kuò)散電流遠(yuǎn)大于漂移電流,在PN結(jié)中形成從P區(qū)流向N區(qū)的數(shù)值較大的正向電流IF，二極管導(dǎo)通。

1.2PN結(jié)及其單向?qū)щ娦訮N結(jié)的單向?qū)щ娦哉娏鞔?反偏電流小U→E外與E0同向→PN結(jié)厚度↑→電位差(UΦ-U

)↑→不利于多子擴(kuò)散，利于少子漂移，擴(kuò)散電流少于漂移電流,但少子數(shù)很少，反向電流很小,二極截止。

PN結(jié)加反向電壓截止：耗盡層變寬，阻止擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，有利于漂移運(yùn)動(dòng)，形成漂移電流。由于電流很小，故可近似認(rèn)為其截止。2.反偏截止

IR≈IS

(幾乎恒定)-------反向飽和電流

1.2PN結(jié)及其單向?qū)щ娦訮N結(jié)的電容效應(yīng)1.勢壘電容

PN結(jié)外加電壓變化時(shí)，空間電荷區(qū)的寬度將發(fā)生變化，有電荷的積累和釋放的過程，與電容的充放電相同，其等效電容稱為勢壘電容CT。2.擴(kuò)散電容

PN結(jié)外加的正向電壓變化時(shí)，在擴(kuò)散路程中載流子的濃度及其梯度均有變化，也有電荷的積累和釋放的過程，其等效電容稱為擴(kuò)散電容CD。結(jié)電容：

結(jié)電容不是常量！若PN結(jié)外加電壓頻率高到一定程度，則失去單向?qū)щ娦?！反偏時(shí)：CT>>CD

，CJ≈CT正偏時(shí)：CD>>CT

，CJ≈CD1.2PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?.3.1半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)與符號1.3.2半導(dǎo)體二極管的伏安特性

1.3.3半導(dǎo)體二極管的主要參數(shù)

1.3.4半導(dǎo)體二極管的小信號等效電路模型本節(jié)內(nèi)容1.3

半導(dǎo)體二極管

半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)與符號將PN結(jié)封裝，引出兩個(gè)電極，就構(gòu)成了二極管。點(diǎn)接觸型：結(jié)面積小，結(jié)電容小(<1pF)，結(jié)允許的電流小，最高工作頻率高(>100MHz)(用于高頻和小功率整流)面接觸型：結(jié)面積大，結(jié)電容大，結(jié)允許的電流大，最高工作頻率低(一般僅作為整流管)平面型：結(jié)面積可小、可大；小的工作頻率高，作為數(shù)字電路中的開關(guān)管，大的結(jié)允許的電流大，用于大功率整流常見外形1.3

半導(dǎo)體二極管1.3.2半導(dǎo)體二極管的伏安特性二極管的電流與其端電壓的關(guān)系稱為伏安特性426810123iD(mA)

(μA)SiGe0.20.40.60.8-20-40-600-U(BR)-U(BR)IsUD(th)uD(V)擊穿電壓反向飽和電流開啟電壓溫度的電壓當(dāng)量常溫下材料開啟電壓導(dǎo)通電壓反向飽和電流硅Si0.5~0.6V0.6~0.8V1μA以下鍺Ge0.1~0.2V0.1~0.3V幾十μA1.3

半導(dǎo)體二極管1.3.2半導(dǎo)體二極管的伏安特性

分為三個(gè)工作區(qū):426810123iD(mA)

(μA)SiGe0.20.40.60.8-20-40-600uD(V)-U(BR)-U(BR)Is圖1-12二極管伏安特性曲線UD(th)正向工作區(qū)(2)反向工作區(qū)(3)擊穿區(qū)1.3

半導(dǎo)體二極管1.3.2半導(dǎo)體二極管的伏安特性

從二極管的伏安特性可以反映出：

1.單向?qū)щ娦?.

伏安特性受溫度影響T（℃）