二极管齐纳击穿为什么不大的反偏电压就能形成强大的内电场?

核心提示晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。当不存在外加电压时,由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时,外界

晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。当不存在外加电压时,由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。当外加的反向电压高到一定程度时,p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程,产生大量电子空穴对,产生了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。

半导体二极管及整流、稳压电路半导体是指导电能力介于导体和绝缘体之间且在电气方面具有独特性质的物体,如锗、硅等。用半导体材料做成的二极管、三极管称半导体管或晶体管。 在纯净的半导体(本征半导体)中,载流子数量很少,导电能力很弱,其载流子是由热激发产生的自由电子和空穴。载流子的浓度与温度有直接的关系。

 本征半导体中掺人微量五价元素(杂质),如磷或砷等,可使自由电子浓度大大增加,自由电子成为多数载流子(简称多子),空穴是少数载流子(简称少子)。这种以电子导电为主的半导体称N型半导体。

 本征半导体中掺入微量三价元素,如硼或铟等,则空穴的浓度大大增加,空穴是多数载流子,而电子是少数载流子。这种以空穴导电为主的半导体称P型半导体。

 无论是N型半导体还是P型半导体,虽然它们各自有一种载流子占多数,但整个半导体仍然呈电中性。N型和P型半导体统称为杂质半导体。在杂质半导体中,多子浓度主要取决于杂质的含量,少子浓度与热激发有关,它对温度的变化十分敏感。因此,温度是影响半导体管性能的一个重要因素。

 若在一块完整的半导体上,一边制成N型,另一边制成P型,则在它们的交界面处形成PN结。在PN结两端施加电压(称偏置电压),当PN结外加正向电压(P区电位高于N区电位,称PN结正向偏置,简称正偏),有利于多数载流子扩散,形成较大的扩散电流,其方向由P区流向N区,称PN结正向导通。当PN结加反向电压(P区电位低于N区电位,称PN结反向偏置,简称反偏),不利于多数载流子的扩散。此时,流过PN结的电流主要由少子的漂移运动而形成,方向由N区流向P区,称反向电流。当温度一定时,少子的浓度不变,反向电流几乎不随外加电压而变化,故又称反向饱和电流。在常温下,少子浓度很低,所以反向电流很小,一般可以忽略,PN结呈高阻截止状态。PN结正偏时,呈导通状态;反偏时,呈截止状态,这就是PN结的单向导电性。需要指出的是,当反向电压超过一定数值后,反向电流急剧增加,称PN结反向击穿,单向导电性被破坏。

 61 半导体二极管半导体二极管是在一个PN结的两侧,各引出一根金属电极,并用外壳封装起来而构成的。由P区引出的电极称阳极,由N区引出的电极称阴极。

611 二极管的伏安特性二极管两端电压U与流过二极管的电流I之间的关系,称为二极管的伏安特性。它可以用特性曲线表示,也可用方程式表示。

1伏安特性曲线:二极管的伏安特性曲线如图8—6—2所示,可分三部分讨论。

 (1)正向特性。二极管两端加正向电压时,产生正向电流。但从特性曲线上看到,当正向电压较小时,由于外电场还不足以克服PN结内电场对多数载流子扩散运动产生的阻力;正向电流很小,几乎为零(图8-6-2中的0A段)。这个区域通常称为死区,对应的电压称死区电压或阈值电压;锗管约01V,硅管约05V当正向电压超过死区电压后,内电场被大大削弱,流过二极管的电流迅速增加,二极管正向导通。正向导通时的管压降,硅管约06V~08V,锗管约01V~03V(2)反向特性。在反向电压作用下,P区的少数载流子电子与N区的少数载流子空穴产生漂移运动,形成很小的反向饱和电流,如图8-6-2中的0B段。硅管的反向饱和电流在nA数量级,锗管在μA数量级。温度升高时,由于热激发少数载流子浓度增加,反向饱和电流也随之增加。

 (3)反向击穿特性。当反向电压增大到某一数值UBR时,反向电流突然急剧增加,这种现象称二极管反向击穿,UBR称反向击穿电压。

 击穿有雪崩击穿、齐纳击穿和热击穿三种形式;前两种又称电击穿。发生电击穿时,只要反向电压和反向电流的乘积(即PN结的耗散功率)不超过PN结的最大允许耗散功率,管子一般不会被烧坏,当反向电压撤消后,二极管仍能正常工作。热击穿则为破坏性击穿,这时PN结的耗散功率已超过允许值。

式中IS为反向饱和电流;UT为温度的电压当量,当T=300K时,UT≈26mV;e是自然对数的底。当二极管端电压U=0V时,I=IS(e0-1)=0,当U>0,且U大于UT几倍时,eU/UT>>1,所以I≈ISeU/UT,流过二极管的电流随外加正向电压按指数规律变化。当U<0,且|U| 大于UT几倍时,eU/UT《1,则I≈IS,反向电流不随外加电压而变化。

 612 二极管的主要参数

 1最大整流电流IF:它指二极管长时间使用时,允许通过的最大正向平均电流。使用时不能超过此值。

 2最大反向工作电压URM:它是指允许加在二极管上的反向电压的最大值,为安全起见,URM约为反向击穿电压UBR的一半。

 3反向电流IR;指二极管未被击穿时的反向电流值,IR越小,说明二极管单向导电性越好,温度稳定性越好

三极管放大电路反向偏置为什么ic电流能流过

1、核心就是基区很薄。发射结正偏后,发射区的载流子大量到达基区,基区很薄放不下那么多载流子,而集电区一看基区有这么多载流子,还认为是自己区域内扩散过来的,因此利用自己的反偏电压,强行将基区这么多载流子拉回自己的区域,因此相当于集电极电流怎么流向了发射极!

2、是经过基极流向发射极的!

3、基极电流不能流向集极吗,电流就是从正流向负的!

答题不易,如有帮助请采纳,谢谢!!

请问二极管正偏电压大于反偏时 空间电荷区变化

三极管工作在放大区时,发射结正偏,集电结反偏。

小 Ib 控制 大 Ic 与三极管结构有关。用NPN为例,发射极N区参入杂质较多,有较多的电子载流子,体积小,耗尽区窄。集电极N区杂质较少,但是体积大,耗尽区宽。

如此结构,在基极流过小电流时,也就是发射极的电子载流子流进基区,而集电结反偏,外部电场指向基区,会将流进基区的电子载流子大量吸入集电极,而只有少部分被加在基区的正向电压吸引,因为集电极反偏电压大于发射极正偏电压。这样,三极管结构的设计优势就体现了,大体积的集电区,可以收集大量电子载流子,发射极电子载流子浓度大可以发射大量电子载流子。

所以,只要正偏发射结有小电流流过时,反偏集电结就会有很大的电流流过。

不知道这样解释你明白没有。

不给pd反偏电压,能检测到ld的电流吗

空间电荷区是对所加电压有方向的,1

加对方向时(正偏电压),空间电荷区变窄,结果有利于多数载流子的扩散,形成正向电流;二极管处于导通状态;2

加反方向时(反偏电压),空间电荷区变宽,结果不利于多数载流子的扩散,不能形成正向电流,只有少量的漏电流叫反向电流。此时二极管处于截止。

可以。

不给PD工作在正常的反偏状态,当U1满偏时我们采集U2的输出是可以检测光电流。

反向偏置电压就是指三极管的两个电极之间的PN结所施加的电压极性与PN结极性相反的电压。

 
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