PN结二极管的PN结二极管理论与VI特征

P-N结二极管在1950年代出现。它是电子设备最重要和最基本的基本构建块。PN结二极管是双端子装置,当PN结二极管的一侧用p型制造并掺杂有n型材料时,形成。PN结是半导体二极管的根。这各种电子元器件喜欢是,jfet,MOSFET(金属氧化物- 界面的FET.),LED和模拟或数字集成电路所有支持半导体技术。半导体二极管的主要功能是,它促进电子完全在一个方向流过它。最后,它起整流器的作用。本文简要介绍了PN结二极管、PN结二极管的正向偏置和反向偏置以及PN结二极管的VI特性

什么是pn结二极管?

有三种可能的偏置条件和典型的两个操作区域PN-结二极管,它们是零偏置,正向偏差和反向偏置。


当在PN结二极管上施加电压时,电子将扩散到P侧,并且孔将通过结漫射到N侧通过结来延伸到N侧。因此,靠近N侧的P型和供体原子的受体原子保持未利用。这些电荷载波产生电子字段。这反对电荷载体的进一步扩散。因此,该区域的移动被称为耗尽区或空间电荷。

PN结二极管
PN结二极管

如果我们向PN结二极管施加向前偏压,则表示负端子连接到n型材料,正端子连接到二极管的p型材料,这具有降低宽度的效果PN结二极管。

如果我们应用PN结二极管的反向偏压,这意味着正极连接到n型材料,负极连接到的p型材料在二极管的影响提高PN结二极管的宽度和免费结可以流动

PN结二极管的VI特性
PN结二极管的VI特性

零偏压PN结二极管

在零偏置结中,可能为P端和N端上的空穴提供更高的势能。当结型二极管的端部短路时,p侧的多数载流子很少,但有足够的能量克服势垒穿过耗尽区。因此,在多数载流子的帮助下,电流开始在二极管内流动,记为正向电流。同样,n侧的少数载流子沿相反方向穿过耗尽区,称为反向电流。


零偏压PN结二极管
零偏压PN结二极管

势垒阻止电子和空穴穿过结,允许少数载流子漂移穿过PN结。而p型和n型的少数载流子在势垒的作用下漂移过pn结,当多数载流子相等且都反向运动时,就会达到平衡,最终使电路中流动的电流为零。我们说这个结处于动态平衡状态。

当半导体温度升高时,少数载流子不断产生,泄漏电流开始上升。但是,电流不能流动,因为没有外部源已经连接到pn结。

PN结二极管在转发偏压

当一个PN-ANNICTIO二极管以正向偏置连接通过对p型材料施加正电压,对n型端子施加负电压。如果外部电压超过势垒值(Si估计为0.7 V, Ge估计为0.3V,势垒的阻力将被克服,电流将开始流动。因为负电压排斥结附近的电子,通过给它们能量来结合和穿过被正电压朝相反方向推到结的空穴。

PN结二极管在向前偏置
PN结二极管在向前偏置

这一结果在一个特征曲线上的零电流流动到内置电位被称为“膝电流”在静态曲线上&然后一个大电流流过二极管与外部电压轻微增加如下所示。

PN结二极管转发偏置的VI特性

在转发偏压中PN结二极管的VI特性是非线性的,即不是直线。该非线性特性示出了在N结的操作期间,电阻不是恒定的。PN结二极管在转发偏置方面的斜率表示电阻非常低。当向二极管施加正向偏压时,它会导致低阻抗路径,并且允许传导大量的电流,该电流称为无限电流。该电流开始以少量外部电位在膝盖点上方流动。

PN结二极管VI偏向偏差的特征
PN结二极管VI转发偏差的特征

通过耗尽层作用保持PN结的电位差异。要进行的最大电流量的电流量被负载电阻保持不完整,因为当PN结二极管比二极管的正常规格进行更多的电流时,额外的电流导致散热并导致对设备的损坏。

反向偏压PN结二极管

当PN结二极管以反向偏置条件连接时,正(+ VE)电压连接到N型材料,并且负(-VE)电压连接到p型材料。

当+ VE电压施加到N型材料时,它吸引正电极附近的电子,并且远离结,而p型端的孔也被吸引远离负极附近的接合部。

反向偏压PN结二极管
反向偏压PN结二极管

在这种类型的偏置中,通过PN结二极管的电流流为零。然而,由于少数群电压载体引起的电流泄漏在二极管中流动,这些二极管可以在UA(Microamperes)中测量。由于对PN结二极管的反向偏压的电位最终增加并且导致PN结逆电压击穿,并且PN结二极管的电流由外部电路控制。反向击穿取决于P&N区域的掺杂水平。此外,随着反向偏置的增加,由于在PN结二极管中的电路中的过热和最大电路电流流动,二极管将变得短路。

逆偏压PN结二极管的VI特征

在这种类型的偏压中,二极管的特征曲线示于下图的第四象限中。该偏置中的电流低至达到击穿,因此二极管看起来像一个开路。当反向偏置的输入电压达到击穿电压时,反向电流变得极大地增加。

PN结二极管VI反向偏压特性
PN结二极管VI反向偏压特性

因此,这是关于PN结二极管的零偏置,正向偏置和反向偏置条件和PN结二极管的VI特性。我们希望您对这一概念更好地了解。此外,关于本文的任何疑问,或bob体育棋牌请通过评论以下评论部分提供您的反馈意见。这是对您的问题,光电校对的二极管?

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2评论

  1. Shaik Samenena. 说:

    为什么我们只在1个ST和3个RD Quiderents中代表VI特征?...... .PLZ告诉我先生......

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