第一章 半导体材料及二极管 ●● ●●●●●● ●●●●●●●● ●●●●●●●
第一章 半导体材料及二极管
13晶体二极管及其应用 二极管的核心是一个PN结。 芯片 封装 0 正极 引线 PN 负极正极 负极 引线 VD 图111二极管的结构和电路符号。。 ●●●●●● ●●●●●●●● ●●●●●●●
1.3 晶体二极管及其应用 二极管的核心是一个PN结。 图1.11 二极管的结构和电路符号
1.31晶体二极管的伏安特性 二极管的伏安特性是指流过〓极管中的电流 D 与其端电压v之间的关系。 D (1.16) D V-加在二极管上的端电压 D-流过二极管上的电流 ●● ●●●●●● ●●●●●●●● ●●●●●●●
1.3.1 晶体二极管的伏安特性 二极管的伏安特性是指流过二极管中的电流 与其端电压 之间的关系。 D i D v ( 1) D T v V D s i I e = − D v D i （1.16） --加在二极管上的端电压 --流过二极管上的电流
1正偏伏安特性 二极管的正偏伏安特性方程: ib≈l。e7 (117) 二极管的正向电流随正偏电压的增大呈指数规律增 ●● ●●●●●● ●●●●●●●● ●●●●●●●
二极管的正偏伏安特性方程: D T v V D s i I e 二极管的正向电流随正偏电压的增大呈指数规律增 加。 1.正偏伏安特性 （1.17）
2反偏伏安特性 二极管的反偏伏安特性方程: ≈ (1.18) 可见,二极管反向电流i不随反向偏压变化, 仅有很小的反向饱和电流。 ●● ●●●●●● ●●●●●●●● ●●●●●●●
二极管的反偏伏安特性方程: 可见，二极管反向电流 不随反向偏压 而变化， 仅有很小的反向饱和电流。 s s i I − D i D v 2.反偏伏安特性 （1.18）
liD(mA si Ge si 02040608-v(V) A Ge 10μA ●● 图112二极管的伏安特性曲线 ●●●●●● ●●●●●●●● ●●●●●●●
图1.12 二极管的伏安特性曲线
3反向击穿特性 in(mA) 当加在二极管上的 反偏电压超过某 Si 数值VBR时,反偏电 流将急剧增大,这 种现象称为二极管 BR BR 的反向击穿 HA1.0 =0.1pA Si 图113二极管的反向击穿特性 ●● ●●●●●● ●●●●●●●● ●●●●●●●
当加在二极管上的 反偏电压超过某一 数值VBR时，反偏电 流将急剧增大，这 种现象称为二极管 的 反 向 击 穿 图1.13 二极管的反向击穿特性 3.反向击穿特性
导致二极管出现反向击穿的原因有下面两种: 雪崩击穿 齐纳击穿 ●● ●●●●●● ●●●●●●●● ●●●●●●●
导致二极管出现反向击穿的原因有下面两种： ◼ 雪崩击穿 ◼ 齐纳击穿
4温度对二极管伏安特性的影响 温度对二极管正向特性的影响 puNa (2~2.5)mV 7 C >温度对二极管反向特性的影响 12-7 (72)=/(71)2 10pa 图1.14温度对二极管伏安特性的影响 ●●●●●● ●●●●●●●● ●●●●●●●
(2 ~ 2.5) D o dv mV dT C − 2 1 10 2 1 ( ) ( )2 T T S S I T I T − = 4.温度对二极管伏安特性的影响 ➢温度对二极管正向特性的影响 ➢温度对二极管反向特性的影响 图1.14 温度对二极管伏安特性的影响
5.S二极管与Ge二极管的差别 liD(mA) Si二极管的开启电压约 05-0.6V,Ge二极管 的开启电压约0102V。 Ge 15b- S二极管反向电流比Ge 二极管反向电流小得多, si管是pA量级,Ge管 是叭A量级。 0204060-(v) 为什么? G 10μA 图1.15Si和Ge两种二极管伏安特性的差别 ●● ●●●●●● ●●●●●●●● ●●●●●●●
5. Si二极管与Ge二极管的差别 ➢ Si 二极管的开启电压约 0.5-0.6V，Ge二极管 的开启电压约0.1-0.2V。 ➢ Si二极管反向电流比Ge 二极管反向电流小得多， Si 管是pA量级，Ge管 是μA量级。 为什么？ 图1.15 Si和Ge两种二极管伏安特性的差别