雪崩二极管的构造与工作

二极管是一种用于建立各种电气和电子电路。二极管由两个电极组成,即阳极和阴极。大多数二极管是用Si,Ge等的半导体材料制成的。二极管的主要功能是仅在一个方向上传导电流。二极管的应用包括开关,电压调节器,振荡器,整流器,信号混频器等。在市场上有不同类型的二极管,如齐纳二极管,雪崩二极管,LED,激光,肖特基等。

雪崩二极管
雪崩二极管

本文简要介绍了雪崩二极管的结构和工作原理。雪崩二极管是一种在特定的反向偏置电压下经历雪崩击穿的二极管。二极管的结主要用于阻止电流的集中,使二极管在击穿时安全。


什么是雪崩二极管?

雪崩二极管是一种半导体器件专门设计用于在反向击穿区域工作。这些二极管用作释放阀,用于控制系统的压力,以防止电气系统免受剩余电压。这个的象征二极管与齐纳二极管相同。雪崩二极管包括两个端子,即阳极和阴极。雪崩二极管符号与正常二极管相同,但是垂直条的旋转边缘如下图所示。

雪崩二极管
雪崩二极管

雪崩二极管结构

一般来说,雪崩二极管由硅或其他半导体材料制成。这个二极管的结构类似于齐纳二极管,除了掺杂水平在这个二极管从齐纳二极管改变。这些二极管掺杂很重。因此,该二极管的耗尽区宽度非常小。由于这个区域,反向击穿发生在较低的电压在这个二极管。

另一方面,雪崩二极管轻轻掺杂。因此,雪崩二极管的耗尽层宽度对齐纳二极管非常大。由于这种大的耗尽区,反向击穿在二极管中的较高电压下发生。该二极管的击穿电压通过控制制造中的掺杂水平而谨慎地定位。

雪崩二极管的工作

正常二极管的主要功能是只允许电流在一个方向,即前进方向。然而,雪崩二极管允许在两个方向上的电流。但是,当电压超过反向偏置条件下的击穿电压时,该二极管专门设计用于反向偏见的状态。电流意外增强的电压称为击穿电压。

雪崩二极管结构
雪崩二极管结构

当施加到该二极管的反向偏置条件的电压时,它超过击穿电压,将发生结击。该结击被命名为雪崩崩溃。每当向前偏置电压施加到该二极管时,它开始工作常规p-n结二极管让电流通过它。

什么时候反向偏置电压,然后将p型和n型半导体中的大多数载流子移离PN结。因此,耗尽区宽度增大。所以,大多数载波不允许电流。然而,少数载流子知道外部电压的排斥力。

因此,通过电流的移动,少数载流子从p型流向n型,从n型流向p型。然而,少数电荷携带者移动的电流非常少。少数电荷载流子通过的小电流称为反向漏电流。如果施加反向偏置电压,进一步增加二极管,少数载流子将获得大量的能量,并更快地达到更好的速度。

高速自由运动的电子将与原子碰撞,然后将能量转移给价电子。从快速电子中获得足够能量的价电子将从母体原子中分离出来,变成自由电子。同样,这些电子被加速了。当这些自由电子与其他原子碰撞时,它们会释放出更多的电子。由于这种与分子的不断碰撞,产生了大量的自由电子或空穴。这些大量的自由电子在二极管中保持过载电流。

每当反向电压加到二极管上时,它就会不断增加。在某些末端,会发生雪崩击穿和结击穿。在这一点上,电压的微小增加将迅速增加电流。这种意想不到的电流增加可能会持久地破坏正规结二极管。然而,雪崩二极管可能不会被损坏,因为它们被谨慎地设计为在雪崩击穿区域工作。

二极管的击穿电压

雪崩二极管的击穿电压取决于掺杂密度。提高掺杂密度将降低二极管的击穿电压。

二极管的击穿电压
二极管的击穿电压

雪崩二极管的应用

雪崩二极管的应用包括以下内容。

  • 雪崩二极管用于保护电路。当反向偏置电压开始增强时,二极管故意在固定电压下开始雪崩效果。
  • 这使得二极管开始执行电流而不会自身损伤,并切换远离的极端电源电路到它的地面站。
  • 设计师更多地使用二极管保护电路免受不需要的电压
  • 这些二极管被用作白噪声发生器。
  • 雪崩二极管产生RF噪声,它们通常用作无线电齿轮中的噪声源。例如,它们经常用作天线分析盒桥的射频源。雪崩二极管用于产生微波频率。

因此,这都是关于雪崩二极管,结构,工作和应用。此外,对这一概念或对了解不同类型的二极管,请通过评论下面的评论部分来提供反馈意见。这是一个关于你的问题,雪崩二极管的功能是什么?

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