關於pn結和二極體,關於二極體的PN結幾個問題

2022-03-06 09:31:42 字數 4763 閱讀 5685

1樓:匿名使用者

pn結中的阻擋層是指的p型半導體和n型半導體結合時,多子自然擴散形成的反向電場區,和空間電荷沒有關係。

在pn結施加反向電壓,會加強結內的反向電場,只能有很小的反向電流。當反向電流達到一定數值時,就不能再增加電壓了,否則就會突然增大而造成擊穿破壞。這個接近擊穿的反向電流,被稱為反向飽和電流。

二極體是由pn結構成的,因為正向要克服反向電場才能夠實現導通,所以有門檻電壓。

明明pn結有小電壓就會有電流啊,沒錯呀。但是,要電流快速增加,實現導通,就必須讓電壓超過門檻。

這個小電壓不論正向電壓是多少,二極體管壓降不變?其實,二極體的電流還是會隨著電壓的增加而增加的,只不過二極體導通之後,很小的電壓增加,就會導致很大的電流增加。這一點,被稱為電流飽和。

2樓:教育解答蘭兒老師

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二極體pn結:採用不同的摻雜工藝,通過擴散作用,將p型半導體與n型半導體製作在同一塊半導體(通常是矽或鍺)基片上,在它們的交介面就形成空間電荷區稱為pn結。

pn結具有單向導電性,是電子技術中許多器件所利用的特性,例如半導體二極體、雙極性電晶體的物質基礎。

從pn結的形成原理可以看出,要想讓pn結導通形成電流,必須消除其空間電荷區的內部電場的阻力。很顯然,給它加乙個反方向的更大的電場,即p區接外加電源的正極,n區結負極,就可以抵消其內部自建電場,使載流子可以繼續運動,從而形成線性的正向電流。而外加反向電壓則相當於內建電場的阻力更大,pn結不能導通,僅有極微弱的反向電流(由少數載流子的漂移運動形成,因少子數量有限,電流飽和)。

當反向電壓增大至某一數值時,因少子的數量和能量都增大,會碰撞破壞內部的共價鍵,使原來被束縛的電子和空穴被釋放出來,不斷增大電流,最終pn結將被擊穿(變為導體)損壞,反向電流急劇增大。

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關於二極體的pn結幾個問題

3樓:匿名使用者

pn結的形成與單向導電性 幾乎所有的半導體器件都是由不同數量和結構的pn結構成的, 因此, 我們先來了解pn結的結構與特點。 1. pn結的形成 在一塊本徵半導體上通過某種摻雜工藝, 使其形成n型區和p型區兩部分後, 在它們的交界處就形成了乙個特殊薄層, 這就是pn結。 1) 多子的擴散運動建立內電場 如圖1-8(a)所示, �和� 分別代表p區和n區的受主和施主離子(為了簡便起見, 矽原子未畫出), 由於 p區的多子是空穴, n區的多子是自由電子, 因此在p區和n區的交界處自由電子和空穴都要從高濃度處向低濃度處擴散。

這種載流子在濃度差作用下的定向運動, 叫做擴散運動。 多子擴散到對方區域後, 使對方區域的多子因復合而耗盡, 所以p區和n區的交界處就僅剩下了不能移動的帶電施主和受主離子, n區形成正離子區, p區形成負離子區, 形成了乙個電場方向從n區指向p區的空間電荷區, 這個電場稱為內建電場, 簡稱內電場, 如圖1-8(b)所示。 在這個區域內, 多子已擴散到對方因復合而消耗殆盡, 所以又稱耗盡層。

在耗盡層以外的區域仍呈電中性。 2) 內電場阻礙多子擴散、 幫助少子漂移運動, 形成平衡pn結由於內電場的方向是從n區指向p區, 因此這個內電場的方向對多子產生的電場力正好與其擴散方向相反, 對多子的擴散起了乙個阻礙的作用, 使多子擴散運動逐漸減弱。 內電場對p區和n區的少子同樣產生了電場力的作用。

由於p區的少子是自由電子, n區的少子是空穴, 因此內電場對少子的運動起到了加速的作用。 這種少數載流子在電場力作用下的定向移動, 稱為漂移運動, 如圖1-8(b)所示。 2. pn結的單向導電特性 未加外部電壓時, pn結內無巨集觀電流, 只有外加電壓時, pn結才顯示出單向導電性。

1) 外加正偏電壓時pn結導通 將pn結的p區接較高電位(比如電源的正極), n區接較低電位(比如電源的負極), 稱為給pn結加正向偏置電壓, 簡稱正偏, 如圖1-9所示。 pn結正偏時, 外加電場使pn結的平衡狀態被打破, 由於外電場與pn結的內電場方向相反, 內電場被削弱, 擴散增強, 漂移幾乎減弱為0, 因此, pn結中形成了以擴散電流為主的正向電流if。 因為多子數量較多, 所以if較大。

為了防止較大的if將pn結燒壞, 應串接限流電阻r。 擴散電流隨外加電壓的增加而增加, 當外加電壓增加到一定值後, 擴散電流隨正偏電壓的增大而呈指數上公升。 由於pn結對正向偏置呈現較小的電阻(理想狀態下可以看成是短路情況), 因此稱之為正偏導通狀態。

2) 外加反偏電壓時pn結截止 將pn結的p區接較低電位(比如電源的負極), n區接較高電位(比如電源的正極), 稱為給pn結加反向偏置電壓, 簡稱反偏, 如圖1-10所示。 pn結反偏時, 外加電場方向與內電場方向相同, 內電場增強, 使多子擴散減弱到幾乎為零。 而漂移運動在內電場的作用下, 有所增強, 在pn結電路中形成了少子漂移電流。

漂移電流和正向電流的方向相反, 稱為反向電流ir。

4樓:匿名使用者

你今我空間裡面有資料

二極體pn結的特性

5樓:閉閒華臺宇

如圖3—2—1(a)所示,p—n結具有單向導向的特性,常用圖3—2—1(b)所示的符合表示。根據製作二極體時所用半導體材料的不同,又分為鍺二極體、矽二極體等。二極體的典型伏安特性曲線如圖3—2—2(a)所示,同圖(b)和(c)分別是它的正、反向測試電路。

當二極體兩端的電壓u為零時,電流i也應為零,所以特性曲線從座標原點開始。

圖3—2—1

圖3—2—2

由特性曲線看出,當二極體為正向接法時,隨著電壓u的逐漸增加,電流i也增加。但在開始一段,由於外加電壓很低,這時p—n結的內電場對載流子的運動仍起阻擋作用,基本上沒有電流流過p—n結,這一段稱為死區。矽管的死區電壓約為0~0.

5v(圖中ob)之間,鍺管的死區電壓約為0~0.2v(圖中oa)之間。當外加電壓u超過死區電壓以後,電流隨電壓的上公升就增加得很快。

但要注意,電流不要超過其最大允許值,否則將因過熱而損壞管子。並且,在一定的工作電流下,管子的壓降通常越小越好。正向電流和正向壓降是二極體正向特性的兩個主要引數。

當二極體反向接法時,在反向電壓不太高的情況下,只有由少數載流子形成的反向電流,反向是電流的數值僅僅同少數載流子的多少有關,而與反向電壓的大小幾乎無關(室溫下矽管小於幾微字,鍺管因熱激發比矽管容易得多,少數載流子較多,一般為幾十微安)。反向電流是衡量二極體反向特性的乙個重要引數,反向電流大,管子效能差。當反向電壓增加到一定數值時,外電場將半導體內被束縛的電子強行拉出來,造成反向電流突然劇增,這種現象稱為反向擊穿。

一般手冊中均給出最大反向擊穿電壓,注意使用時不要超過這個數值。

從二極體的伏安特性可以看出:

1.二極體是一種非線性元件,它的正向特性和反向特性都是非線性的。

2.二極體具有單向導電性能,即p—n結正嚮導通時電阻很少,反向截止時電阻很大。

3.正嚮導通時,管子的正向壓降很少,一般情況下,矽管約為0.7v,鍺管約為0.3v左右。

4.矽二極體與鍺二極體的主要區別在於:鍺管的正向電流比矽管上公升得快,正向壓降較小。但鍺管的反向電流比矽管的反向電流大得多,所以鍺管受溫度的影響比較明顯。

二極體pn結原理

6樓:___耐撕

pn結是由乙個n型摻雜區和乙個p型摻雜區緊密接觸所構成的,其接觸介面稱為冶金結介面。在一塊完整的矽片上,用不同的摻雜工藝使其一邊形成n型半導體,另一邊形成p型半導體,我們稱兩種半導體的交介面附近的區域為pn結。

在空間電荷區形成後,由於正負電荷之間的相互作用,在空間電荷區形成了內電場,其方向是從帶正電的n區指向帶負電的p區。顯然,這個電場的方向與載流子擴散運動的方向相反,阻止擴散。

7樓:神級人氏

pn結在一塊單晶半導體中,一部分摻有受主雜質是 p型半導體,另一部分摻有施主雜質是n型半導體時,p型半導體和 n型半導體的交介面附近的過渡區稱為pn結。基本特性  在 p型半導體中有許多帶正電荷的空穴和帶負電荷的電離雜質。在電場的作用下,空穴是可以移動的,而電離雜質(離子)是固定不動的。

n型半導體中有許多可動的負電子和固定的正離子。當p型和n型半導體接觸時,在介面附近空穴從p型半導體向n型半導體擴散,電子從n型半導體向p型半導體擴散。空穴和電子相遇而復合,載流子消失。

因此在介面附近的結區中有一段距離缺少載流子,卻有分布在空間的帶電的固定離子,稱為空間電荷區(圖1)。p型半導體一邊的空間電荷是負離子,n型半導體一邊的空間電荷是正離子。正負離子在介面附近產生電場,這電場阻止載流子進一步擴散,達到平衡。

二極體如下圖所示:

8樓:eda365網

採用不同的摻雜工藝,通過擴散作用,將p型半導體與n型半導體製作在同一塊半導體(通常是矽或鍺)基片上,在它們的交介面就形成空間電荷區稱為pn結(英語:pn junction)。pn結具有單向導電性,是電子技術中許多器件所利用的特性,例如半導體二極體、雙極性電晶體的物質基礎。

9樓:

pn結(pn junction)。採用不同的摻雜工藝,通過擴散作用,將p型半導體與n型半導體製作在同一塊半導體(通常是矽或鍺)基片上,在它們的交介面就形成空間電荷區稱pn結。pn結具有單向導電性。

p是positive的縮寫,n是negative的縮寫,表明正荷子與負荷子起作用的特點。一塊單晶半導體中 ,一部分摻有受主雜質是p型半導體,另一部分摻有施主雜質是n型半導體時 ,p 型半導體和n型半導體的交介面附近的過渡區稱為pn結。pn結有同質結和異質結兩種。

用同一種半導體材料製成的 pn 結叫同質結 ,由禁帶寬度不同的兩種半導體材料製成的pn結叫異質結。

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