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CASES 新聞動態

你們知道二極管有什么特性嗎?

正向性


外加正向電壓時,在正向特性的起始部分,正向電壓很小,不足以克服PN結內電場的阻擋作用,正向電流幾乎為零,這一段稱為死區。這個不能使二極管導通的正向電壓稱為死區電壓。當正向電壓大于死區電壓以后,PN結內電場被克服,二極管正向導通,電流隨電壓增大而迅速上升。在正常使用的電流范圍內,導通時二極管的端電壓幾乎維持不變,這個電壓稱為二極管的正向電壓。當二極管兩端的正向電壓超過一定數值,內電場很快被削弱,特性電流迅速增長,二極管正向導通。叫做門坎電壓或閾值電壓,硅管約為0.5V,鍺管約為0.1V。硅二極管的正向導通壓降約為0.6~0.8V,鍺二極管的正向導通壓降約為0.2~0.3V。

反向性

外加反向電壓不超過一定范圍時,通過二極管的電流是少數載流子漂移運動所形成反向電流。由于反向電流很小,二極管處于截止狀態。這個反向電流又稱為反向飽和電流或漏電流,二極管的反向飽和電流受溫度影響很大。一般硅管的反向電流比鍺管小得多,小功率硅管的反向飽和電流在nA數量級,小功率鍺管在μA數量級。溫度升高時,半導體受熱激發,少數載流子數目增加,反向飽和電流也隨之增加。

擊穿

外加反向電壓超過某一數值時,反向電流會突然增大,這種現象稱為電擊穿。引起電擊穿的臨界電壓稱為二極管反向擊穿電壓。電擊穿時二極管失去單向導電性。如果二極管沒有因電擊穿而引起過熱,則單向導電性不一定會被永久破壞,在撤除外加電壓后,其性能仍可恢復,否則二極管就損壞了。因而使用時應避免二極管外加的反向電壓過高。

二極管是一種具有單向導電的二端器件,有電子二極管和晶體二極管之分,電子二極管因為燈絲的熱損耗,效率比晶體二極管低,所以現已很少見到,比較常見和常用的多是晶體二極管。二極管的單向導電特性,幾乎在所有的電子電路中,都要用到半導體二極管,它在許多的電路中起著重要的作用,它是誕生最早的半導體器件之一,其應用也非常廣泛。

二極管的管壓降:硅二極管(不發光類型)正向管壓降0.7V,鍺管正向管壓降為0.3V,發光二極管正向管壓降會隨不同發光顏色而不同。主要有三種顏色,具體壓降參考值如下:紅色發光二極管的壓降為2.0--2.2V,黃色發光二極管的壓降為1.8—2.0V,綠色發光二極管的壓降為3.0—3.2V,正常發光時的額定電流約為20mA。

二極管的電壓與電流不是線性關系,所以在將不同的二極管并聯的時候要接相適應的電阻。

特性曲線

與PN結一樣,二極管具有單向導電性。硅二極管典型伏安特性曲線(圖)。在二極管加有正向電壓,當電壓值較小時,電流極??;當電壓超過0.6V時,電流開始按指數規律增大,通常稱此為二極管的開啟電壓;當電壓達到約0.7V時,二極管處于完全導通狀態,通常稱此電壓為二極管的導通電壓,用符號UD表示。

對于鍺二極管,開啟電壓為0.2V,導通電壓UD約為0.3V。在二極管加有反向電壓,當電壓值較小時,電流極小,其電流值為反向飽和電流IS。當反向電壓超過某個值時,電流開始急劇增大,稱之為反向擊穿,稱此電壓為二極管的反向擊穿電壓,用符號UBR表示。不同型號的二極管的擊穿電壓UBR值差別很大,從幾十伏到幾千伏。

反向擊穿

齊納擊穿

反向擊穿按機理分為齊納擊穿和雪崩擊穿兩種情況。在高摻雜濃度的情況下,因勢壘區寬度很小,反向電壓較大時,破壞了勢壘區內共價鍵結構,使價電子脫離共價鍵束縛,產生電子-空穴對,致使電流急劇增大,這種擊穿稱為齊納擊穿。如果摻雜濃度較低,勢壘區寬度較寬,不容易產生齊納擊穿。

雪崩擊穿

另一種擊穿為雪崩擊穿。當反向電壓增加到較大數值時,外加電場使電子漂移速度加快,從而與共價鍵中的價電子相碰撞,把價電子撞出共價鍵,產生新的電子-空穴對。新產生的電子-空穴被電場加速后又撞出其它價電子,載流子雪崩式地增加,致使電流急劇增加,這種擊穿稱為雪崩擊穿。無論哪種擊穿,若對其電流不加限制,都可能造成PN結永久性損壞。

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