ch2二极管及其应用电路

正向偏置情况下给PN结一个小电压可得到较大电流。
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第2章 半导体二极管及常用二极管电路
2.PN结的单向导电性
外加反向电压
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阻挡层内的总电场增强，
空间电荷总量增加；
空间电荷区变宽； 势垒区的电位差增大。
第2章 半导体二极管及常用二极管电路
2.二极管的V-I特性
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第2章 半导体二极管及常用二极管电路
2.二极管的V-I特性
正向特性
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100Ώ
I
E=1.5V
D
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2.二极管的V-I特性
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温度对正向特性的影响
V D 2.5mV / oC T
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2.二极管的V-I特性
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例：Si二极管I-V特性曲线如图 ，把Si管接入电路，求二极管上的 电压降和通过二极管的电流。
i D (mA)
20 15 10
解：电路方程 E=iDR+vD Q
0.5 1.0 1.5
从图中查出，
vD(V)
ID=7(mA), VD=0.8(V)
vD—PN 结外加电压（V） ；
VT
kT T VT -温度的电压当量，室温（ T=300K ）下， q 11600
0.026(V )
m—修正系数（发射系数） 1 m 2 ，在忽略空间电荷区载流子复合 作用时，m=1
当vD >0 ,且vD VT 时, iD I S e
vD VT
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2.二极管的V-I特性
PN 结的 V-I 特性 i=f(V) 可表达为
vD qv D
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iD I s (e
mVT
1) I s (e
mkT
1)
式中，iD—通过 PN 结电流（A） ；
IS—PN 结反向饱和电流（A） ；
23 K= 1.3810 ( J / K ) —波尔兹曼常数 ；
P区掺杂浓度 高，N区掺杂 浓度低
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2.PN结的单向导电性
外加正向电压
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阻挡层内的总电场减弱， 空间电荷总量减少； 空间电荷区变窄； 势垒区的电位差减小。
反向偏置情况下，反向电流很小，可以认为PN结 基本上不导电，表现为一个很大的电阻。
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2.2 半导体二极管
半导体二极管
二极管的伏安特性
关键问题 什么是二极管的门坎电压？
iD＝0 + vD 0 15
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1.常用的二极管模型
理想二极管开关模型
正向导通，VD=0 (内阻r=0)，相当 于开关闭合
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iD (mA)
c
iD 0
O
v (v)
vD=0
反向截止，IS=0 (内 阻 r=) ， 相 当 于 开 关断开。
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2.二极管的V-I特性
反向特性
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对Si二极管而言，一般地 VBR < 4伏----齐纳击穿； VBR > 7伏----雪崩击穿； 4伏 < VBR <7伏----两种击穿 都有
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2.3 二极管的常用模型和分析方法
常用的二极管模型 二极管的分析方法
关键问题
什么是二极管的理想开关模 型和恒压源模型？
模型分析法的实质是什么？
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第2章 半导体二极管及常用二极管电路
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2.1 PN结的形成及特性

PN结的形成 PN结的单向导电性
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1.PN结的形成
P区和N区 掺杂浓度 相同
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iD I s (e
vD
VT
1) 1014 (e
0.7 0.026
1) 4.93mA
当 vD 0.70V 时，PN结上为负偏压，有
iD I s (e
vD
VT
1) 10
14
(e
0.7 0.026
1) 1014 A
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为什么使用二极管时要注意不要超过最高 反向工作电压VBR ？
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1.半导体二极管
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？？？
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当vD <0 ,且 | vD | VT 时，iD I S 0
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2.二极管的V-I特性
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例：已知PN结在T=300K时， I S 1014 A , m=1,求 vD 0.70V 及 vD 0.70V 时的结电流。 解：当 vD 0.70V 时，PN结上为正偏压，有