二極管為什么只能單向?qū)щ?/strong>
二極管的核心是PN結(jié)。因此二極管的單向?qū)щ娦允怯蒔N結(jié)的特性說(shuō)決定的。在P型和N型半導(dǎo)體的交界面附近,由于N區(qū)的自由電子濃度大,于是帶負(fù)電荷的自由電子會(huì)由N區(qū)向電子濃度低的P區(qū)擴(kuò)散,擴(kuò)散的結(jié)果使PN結(jié)中靠P區(qū)一側(cè)帶負(fù)電,靠N區(qū)一側(cè)帶正電,形成由N區(qū)指向P區(qū)的電場(chǎng)。即PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)。內(nèi)電場(chǎng)將阻礙多數(shù)載流子的繼續(xù)擴(kuò)散,又稱為阻檔層。
(1)PN結(jié)加上正向電壓的情況將PN結(jié)的P區(qū)接電源正極,N區(qū)接電源負(fù)極,此時(shí)外加電壓對(duì)PN結(jié)產(chǎn)生的電場(chǎng)與PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)方向相反,消弱了PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng),使得多數(shù)載流子能順利通過(guò)PN結(jié)形成正向電流,并隨著外加電壓的升高而迅速增大,即PN結(jié)加正向電壓時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)。
(2)PN結(jié)加上反向電壓的情況將PN結(jié)的P區(qū)接電源負(fù)極,N區(qū)接電源正極,此時(shí)外加電壓對(duì)PN結(jié)產(chǎn)生的電場(chǎng)與PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)方向相同,加強(qiáng)了PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng),多數(shù)載流子在電場(chǎng)力的作用下難以通過(guò)PN結(jié)反向電流非常微小,即PN結(jié)加反向電壓時(shí)處于截止?fàn)顟B(tài)。
二極管的單向?qū)щ娦?/strong>
(1)正極電位〉負(fù)極電位,二極管導(dǎo)通;
(2)正極電位〈負(fù)極電位,二極管截止。
即二極管正偏導(dǎo)通,反偏截止。這一導(dǎo)電特性稱為二極管的單向?qū)щ娦浴?/p>
二極管具有單向?qū)щ娞匦?/strong>
(1)加正向電壓二極管導(dǎo)通
將二極管的正極接電路中的高電位,負(fù)極接低電位,稱為正向偏置(正偏)。此時(shí)二極管內(nèi)部呈現(xiàn)較小的電阻,有較大的電流通過(guò),二極管的這種狀態(tài)稱為正向?qū)顟B(tài)。
(2)加反向電壓二極管截止
將二極管的正極接電路中的低電位,負(fù)極接高電位,稱為反向偏置(反偏)。此時(shí)二極管內(nèi)部呈現(xiàn)很大的電阻,幾乎沒(méi)有電流通過(guò),二極管的這種狀態(tài)稱為反向截止?fàn)顟B(tài)。
二極管的特性曲線
1、正向特性
當(dāng)正向電壓較小時(shí),二極管呈現(xiàn)的電阻很大,基本上處于截止?fàn)顟B(tài),這個(gè)區(qū)域常稱為正向特性的“死區(qū)”,一般硅二極管的“死區(qū)”電壓約為0.5伏,鍺二極管約為0.2伏。
當(dāng)正向電壓超過(guò)“死區(qū)”電壓后,二極管的電阻變得很小,二極管處于導(dǎo)通狀態(tài),二極管導(dǎo)通后兩端電壓降基本保持不變,硅二極管約為0.7伏,鍺二極管約為0.3伏。如圖所示。
2、反向特性
(1)反向截止區(qū)二極管加反向電壓時(shí),仍然會(huì)有反向電流流過(guò)二極管,稱為漏電流。漏電流基本不隨反向電壓的變化而變化,稱為反向截止區(qū)。
(2)反向擊穿區(qū)當(dāng)加到二極管兩端的反向電壓超過(guò)某一規(guī)定數(shù)值時(shí),反向電流突然急劇增大,這種現(xiàn)象稱為反向擊穿現(xiàn)象。實(shí)際應(yīng)用時(shí),普通二極管應(yīng)避免工作在擊穿范圍。如圖所示。
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二極管
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單向?qū)щ娦?/span>
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