第1章常用半导体器件 本章讨论的问题:1为什么采用半导体材料制作电子器件?2空穴是种裁流子吗?空穴 导电时电子运动吗?3什么是N型半导体?什么是P型半导体?当二种半导体制作在一起时会 产生什么现象?4PN结上所加端电压与电流符合欧姆定律吗?它为什么具有单向性?在PN结 中另反向电压时真的没有电流吗? 5晶体管是通过什么方式来控制集电极电流的?场效应管是通过什么方式来控制漏极电流 的?为什么它们都可以用于放大 1.1半导体基础知识 根据物体导电能力(电阻率)的不同,来划分导体、绝缘体和半导体。 半导体的电阻率为10~10°gcm 典型的半导体有硅Si和锗Ge以及砷化镓GaAs等。 1.1.1本征半导体 本征半导体一一化学成分纯净的半导体。 制造半导体器件的半导体材料的纯度要达到99999,常称为“九个9”。它在物 理结构上呈单晶体形态 (1)本征半导体的共价键结构 硅和锗是四价元素,在原子最外层轨道上的四个电子称为价电子。它们分别与周围的 四个原子的价电子形成共价键。共价键中的价电子为这些原子所共有,并为它们所束缚, 在空间形成排列有序的晶体。这种结构的立体和平面示意图见图。 (a)硅晶体的空间排列 (b)共价键结构平面示意图 硅原子空间排列及共价键结构平面示意图
1 第 1 章 常用半导体器件 本章讨论的问题：1.为什么采用半导体材料制作电子器件？2.空穴是一种载流子吗？空穴 导电时电子运动吗？3.什么是 N型半导体？什么是 P型半导体？当二种半导体制作在一起时会 产生什么现象？4.PN结上所加端电压与电流符合欧姆定律吗？它为什么具有单向性？在PN结 中另反向电压时真的没有电流吗？ 5.晶体管是通过什么方式来控制集电极电流的？场效 应管是通过什么方式来控制漏极电流 的？为什么它 们都可以用于放大？ 1.1 半导体基础知识 根据物体导电能力（电阻率）的不同，来划分导体、绝缘体和半导体。 半导体的电阻率为10-3～10-9 •cm。 典型的半导体有硅 Si 和锗 Ge 以及砷化镓 GaAs 等。 1.1.1 本征半导体 本征半导体——化学成分纯净的半导体。 制造半导体器件的半导体材料的纯度要达到99.9999999%，常称为“九个9”。它在物 理结构上呈单晶体形态。 (1) 本征半导体的共价键结构 硅和锗是四价元素，在原子最外层轨道上的四个电子称为价电子。它们分别与周围的 四个原子的价电子形成共价键。共价键中的价电子为这些原子所共有，并为它们所束缚， 在空间形成排列有序的晶体。这种结构的立体和平面示意图见图。 (a) 硅晶体的空间排列 (b) 共价键结构平面示意图 硅原子空间排列及共价键结构平面示意图
(2)电子空穴对 当导体处于热力学温度0K时,导体中没有自由电子。当温度升高或受到光的照射时 价电子能量增高,有的价电子可以挣脱原子核的束缚,而参与导电,成为自由电子。这 现象称为本征激发(也称热激发) 自由电子产生的同时,在其原来的共价键中就出现了一个空位,原子的电中性被破坏 呈现出正电性,其正电量与电子的负电量相等,人们常称呈现正电性的这个空位为空穴 可见因热激发而出现的自由电子和空穴是同时成对出现的,称为电子空穴对。游离的部分 自由电子也可能回到空穴中去,称为复合,如图所示。本征激发和复合在一定温度下会达 到动态平衡。 激发 空穴 电子 复合 本征激发和复合的过程(动画1-1) (3)空穴的移动 自由电子的定向运动形成了电子电流,空穴的定向运动也可形成空穴电流,它们的方 向相反。只不过空穴的运动是靠相邻共价键中的价电子依次充填空穴来实现的。 ::: ::: 空穴在晶格中的移动(动画1-2) 1.2杂质半导体 在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质,可使半导体的导电性发生显著变化。掺 入的杂质主要是三价或五价元素。掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体
2 (2) 电子空穴对 当导体处于热力学温度 0K 时，导体中没有自由电子。当温度升高或受到光的照射时， 价电子能量增高，有的价电子可以挣脱原子核的束缚，而参与导电，成为自由电子。这一 现象称为本征激发（也称热激发）。 自由电子产生的同时，在其原来的共价键中就出现了一个空位，原子的电中性被破坏， 呈现出正电性，其正电量与电子的负电量相等，人们常称呈现正电性的这个空位为空穴。 可见因热激发而出现的自由电子和空穴是同时成对出现的，称为电子空穴对。游离的部分 自由电子也可能回到空穴中去，称为复合，如图所示。本征激发和复合在一定温度下会达 到动态平衡。 本征激发和复合的过程（动画1-1） (3) 空穴的移动 自由电子的定向运动形成了电子电流，空穴的定向运动也可形成空穴电流，它们的方 向相反。只不过空穴的运动是靠相邻共价键中的价电子依次充填空穴来实现的。 空穴在晶格中的移动(动画1-2) 1.1.2 杂质半导体 在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质，可使半导体的导电性发生显著变化。掺 入的杂质主要是三价或五价元素。掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体
(1)N型半导体 在本征半导体中掺入五价杂质元素,例如磷,可形成N型半导体,也称电子型半导体 因五价杂质原子中只有四个价电子能与周围四个半导体原子中的价电子形成共价键 而多余的一个价电子因无共价键束缚而很容易形成自由电子。在N型半导体中自由电子是 多数载流子,它主要由杂质原子提供;空穴是少数载流子,由热激发形成 提供自由电子的五价杂质原子因带正电荷而成为正离子,因此五价杂质原子也称为施 主杂质。N型半导体的结构示意图如图所示 共价键 多子。 硅原子核 电子 d N型半导体的结构示意图 (2)P型半导体 在本征半导体中掺入三价杂质元素,如硼、镓、铟等形成了P型半导体,也称为空穴 型半导体。 因三价杂质原子在与硅原子形成共价键时,缺少一个价电子而在共价键中留下一空 穴。P型半导体中空穴是多数载流子,主要由掺杂形成:电子是少数载流子,由热激发形 空穴很容易俘获电子,使杂质原子成为负离子。三价杂质因而也称为受主杂质。P型 半导体的结构示意图如图所示。 共价键 多子 硅原子核 穴 P型半导体的结构示意图
3 (1) N 型半导体 在本征半导体中掺入五价杂质元素，例如磷，可形成N型半导体,也称电子型半导体。 因五价杂质原子中只有四个价电子能与周围四个半导体原子中的价电子形成共价键， 而多余的一个价电子因无共价键束缚而很容易形成自由电子。在 N 型半导体中自由电子是 多数载流子,它主要由杂质原子提供；空穴是少数载流子, 由热激发形成。 提供自由电子的五价杂质原子因带正电荷而成为正离子，因此五价杂质原子也称为施 主杂质。N型半导体的结构示意图如图所示。 N 型半导体的结构示意图 (2) P 型半导体 在本征半导体中掺入三价杂质元素，如硼、镓、铟等形成了 P 型半导体，也称为空穴 型半导体。 因三价杂质原子在与硅原子形成共价键时，缺少一个价电子而在共价键中留下一空 穴。P 型半导体中空穴是多数载流子，主要由掺杂形成；电子是少数载流子，由热激发形 成。 空穴很容易俘获电子，使杂质原子成为负离子。三价杂质因而也称为受主杂质。P 型 半导体的结构示意图如图所示。 P 型半导体的结构示意图
(3)杂质对半导体导电性的影响 掺入杂质对本征半导体的导电性有很大的影响,一些典型的数据如下 7=300K室温下,本征硅的电子和空穴浓度为 n=D=1.4×100/cm3 本征硅的原子浓度 4.96×102/cm3 掺杂后,N型半导体中的自由电子浓度为:n=5×1016/cm3 1.1.3PN结 在一块本征半导体在两侧通过扩散不同的杂质,分别形成N型半导体和P型半导体。 此时将在N型半导体和P型半导体的结合面上形成如下物理过程 因浓度差 多子的扩散运动→由杂质离子形成空间电荷区 空间电荷区形成形成内电场 内电场促使少子漂移 内电场阻止多子扩散 最后,多子的扩散和少子的漂移达到动态平衡。对于P型半导体和N型半导体结合面, 离子薄层形成的空间电荷区称为PN结。在空间电荷区,由于缺少多子,所以也称耗尽层。 PN结形成的过程可参阅图 LP区 ⊙。 区 N区 PN结的形成过程(动画1-3) 3.1PN结的单向导电性 N结具有单向导电性,若外加电压使电流从P区流到N区,ⅨN结呈低阻性,所以电 流大;反之是高阻性,电流小。 如果外加电压使 PN结P区的电位高于N区的电位称为加正向电压,简称正偏 PN结P区的电位低于N区的电位称为加反向电压,简称反偏
4 （3） 杂质对半导体导电性的影响 掺入杂质对本征半导体的导电性有很大的影响，一些典型的数据如下: T=300K 室温下,本征硅的电子和空穴浓度为: n = p =1.4×1010/cm3 本征硅的原子浓度: 4.96×1022 /cm3 掺杂后，N 型半导体中的自由电子浓度为： n=5×1016 /cm3 1.1.3 PN 结 在一块本征半导体在两侧通过扩散不同的杂质,分别形成 N 型半导体和 P 型半导体。 此时将在 N 型半导体和 P 型半导体的结合面上形成如下物理过程: 因浓度差 多子的扩散运动→由杂质离子形成空间电荷区 ↓ 空间电荷区形成形成内电场 ↓ ↓ 内电场促使少子漂移 内电场阻止多子扩散 最后，多子的扩散和少子的漂移达到动态平衡。对于 P 型半导体和 N 型半导体结合面， 离子薄层形成的空间电荷区称为 PN 结。在空间电荷区，由于缺少多子，所以也称耗尽层。 PN 结形成的过程可参阅图。 PN 结的形成过程（动画 1-3） 1.1.3.1 PN 结的单向导电性 PN 结具有单向导电性，若外加电压使电流从 P 区流到 N 区，PN 结呈低阻性，所以电 流大；反之是高阻性，电流小。 如果外加电压使： PN 结 P 区的电位高于 N 区的电位称为加正向电压，简称正偏； PN 结 P 区的电位低于 N 区的电位称为加反向电压，简称反偏
(1)PN结加正向电压时的导电情况 PN结加正向电压时的导电情况如图所示 外加的正向电压有一部分降落在PN结区,方向与PN结内电场方向相反,削弱了内电 场。于是,内电场对多子扩散运动的阻碍减弱,扩散电流加大。扩散电流远大于漂移电流, 可忽略漂移电流的影响,PN结呈现低阻性。 PN结加正向电压时的导电情况(动画1-4) (2)PN结加反向电压时的导电情况 PN结加反向电压时的导电情况如图所示 外加的反向电压有一部分降落在PN结区,方向与PN结内电场方向相同,加强了内 电场。内电场对多子扩散运动的阻碍增强,扩散电流大大减小。此时PN结区的少子在内 电场作用下形成的漂移电流大于扩散电流,可忽略扩散电流,PN结呈现高阻性。 在一定的温度条件下,由本征激发决定的少子浓度是一定的,故少子形成的漂移电流 是恒定的,基本上与所加反向电压的大小无关,这个电流也称为反向饱和电流 PN结加正向电压时,呈现低电阻,具有较大的正向扩散电流:PN结加反向电压时, 呈现高电阻,具有很小的反向漂移电流。由此可以得出结论:PN结具有单向导电性。 PN结加反向电压时的导电情况(动画1-4) 1.3.2PN结的电容效应 PN结具有一定的电容效应,它由两方面的因素决定。一是势垒电容CB,二是扩散电容
5 (1) PN 结加正向电压时的导电情况 PN 结加正向电压时的导电情况如图所示。 外加的正向电压有一部分降落在PN结区，方向与PN结内电场方向相反，削弱了内电 场。于是，内电场对多子扩散运动的阻碍减弱，扩散电流加大。扩散电流远大于漂移电流， 可忽略漂移电流的影响，PN结呈现低阻性。 PN 结加正向电压时的导电情况(动画 1-4) (2) PN 结加反向电压时的导电情况 PN 结加反向电压时的导电情况如图所示。 外加的反向电压有一部分降落在 PN 结区，方向与 PN 结内电场方向相同，加强了内 电场。内电场对多子扩散运动的阻碍增强，扩散电流大大减小。此时 PN 结区的少子在内 电场作用下形成的漂移电流大于扩散电流，可忽略扩散电流，PN 结呈现高阻性。 在一定的温度条件下，由本征激发决定的少子浓度是一定的，故少子形成的漂移电流 是恒定的，基本上与所加反向电压的大小无关，这个电流也称为反向饱和电流。 PN 结加正向电压时，呈现低电阻，具有较大的正向扩散电流；PN 结加反向电压时， 呈现高电阻，具有很小的反向漂移电流。由此可以得出结论：PN 结具有单向导电性。 PN 结加反向电压时的导电情况（动画 1-4） 1.1.3.2 PN 结的电容效应 PN 结具有一定的电容效应，它由两方面的因素决定。一是势垒电容 CB ，二是扩散电容 CD
(1)势垒电容CB 势垒电容是由空间电荷区的离子薄层形成的。当外加电压使PN结上压降发生变化时 离子薄层的厚度也相应地随之改变,这相当PN结中存储的电荷量也随之变化,犹如电容的 充放电。势垒电容的示意图见图。 P 1 6e⊕ 势垒电容示意图 (2)扩散电容CD 扩散电容是由多子扩散后,在PN结的另一侧面积累而形成的。因PN结正偏时,由 N区扩散到P区的电子,与外电源提供的空穴相复合,形成正向电流。刚扩散过来的电子 就堆积在P区内紧靠PN结的附近,形成一定的多子浓度梯度分布曲线。反之,由P区 扩散到N区的空穴,在N区内也形成类似的浓度梯度分布曲线。扩散电容的示意图如图 所示 当外加正向电压不同时,扩散电流即外电路电流的大小也就不同。所以PN结两侧堆 积的多子的浓度梯度分布也不同,这就相当电容的充放电过程。势垒电容和扩散电容均是 非线性电容。 Pn 扩散电容示意图
6 (1) 势垒电容 CB 势垒电容是由空间电荷区的离子薄层形成的。当外加电压使PN结上压降发生变化时， 离子薄层的厚度也相应地随之改变，这相当PN结中存储的电荷量也随之变化，犹如电容的 充放电。势垒电容的示意图见图。 势垒电容示意图 (2) 扩散电容 CD 扩散电容是由多子扩散后，在 PN 结的另一侧面积累而形成的。因 PN 结正偏时，由 N 区扩散到 P 区的电子，与外电源提供的空穴相复合，形成正向电流。刚扩散过来的电子 就堆积在 P 区内紧靠 PN 结的附近，形成一定的多子浓度梯度分布曲线。反之，由 P 区 扩散到 N 区的空穴，在 N 区内也形成类似的浓度梯度分布曲线。扩散电容的示意图如图 所示。 当外加正向电压不同时，扩散电流即外电路电流的大小也就不同。所以 PN 结两侧堆 积的多子的浓度梯度分布也不同，这就相当电容的充放电过程。势垒电容和扩散电容均是 非线性电容。 扩散电容示意图
1.2半导体二极管 1.2.1半导体二极管的几种常见结构 在PN结上加上引线和封装,就成为一个二极管。二极管按结构分有点接触型、面接 触型和平面型三大类。它们的结构示意图如图(a)、(b)、(c)所示 (1)点接触型二极管—一PN结面积小,结电容小,用于检波和变频等高频电路。 (2)面接触型二极管—一PN结面积大,用于工频大电流整流电路 (3)平面型二极管一往往用于集成电路制造工艺中。PN结面积可大可小,用于高频整 流和开关电路中 正极引线 正极引线 金属触丝 铝合金小球 正极引线 负极引线 金锑合金N型硅P型硅 外壳N型锗片 负极引线 负极引线 (a) (b) 二极管的结构示意图 1.2.2二极管的伏安特性 半导体二极管的伏安特性曲线如图01.12所示。处于第一象限的是正向伏安特性曲线, 处于第三象限的是反向伏安特性曲线。根据理论推导,二极管的伏安特性曲线可用下式表 =ls(e7-1) 式中/s为反向饱和电流,V为二极管两端的电压降,rk7称为温度的电压当量,k为 玻耳兹曼常数,q为电子电荷量,T为热力学温度。对于室温(相当7=300K),则有1=26
7 1.2 半导体二极管 1.2.1 半导体二极管的几种常见结构 在 PN 结上加上引线和封装，就成为一个二极管。二极管按结构分有点接触型、面接 触型和平面型三大类。它们的结构示意图如图（a）、（b）、（c）所示。 (1) 点接触型二极管——PN 结面积小，结电容小，用于检波和变频等高频电路。 (2) 面接触型二极管——PN 结面积大，用于工频大电流整流电路。 (3) 平面型二极管—往往用于集成电路制造工艺中。PN 结面积可大可小，用于高频整 流和开关电路中。 二极管的结构示意图 1.2.2 二极管的伏安特性 半导体二极管的伏安特性曲线如图01.12所示。处于第一象限的是正向伏安特性曲线， 处于第三象限的是反向伏安特性曲线。根据理论推导，二极管的伏安特性曲线可用下式表 示 (e T 1) S = V − V I I 式中 IS 为反向饱和电流，V 为二极管两端的电压降，VT =kT/q 称为温度的电压当量，k 为 玻耳兹曼常数，q 为电子电荷量，T 为热力学温度。对于室温（相当 T=300 K），则有 VT=26 mV
l/mA 150-100-5000.4 V/v Sr l/μA 二极管的伏安特性曲线 (1)正向特性 当>0,即处于正向特性区域。正向区又分为两段: 当0V时,开始出现正向电流,并按指数规律增长。 硅二极管的死区电压V=0.5V左右, 锗二极管的死区电压V=0.1V左右。 (2)反向特性 当<0时,即处于反向特性区域。反向区也分两个区域: 当VB<V<0时,反向电流很小,且基本不随反向电压的变化而变化,此时的反向 电流也称反向饱和电流I 当V≥VBR时,反向电流急剧增加,V称为反向击穿电压。 在反向区,硅二极管和锗二极管的特性有所不同。硅二极管的反向击穿特性比较硬 比较陡,反向饱和电流也很小;锗二极管的反向击穿特性比较软,过渡比较圆滑,反向饱 和电流较大。从击穿的机理上看,硅二极管若|V≥7V时,主要是雪崩击穿;若VR≤4 Ⅴ则主要是齐纳击穿,当在4Ⅴ~7之间两种击穿都有,有可能获得零温度系数点 1.2.3二极管的主要参数 半导体二极管的参数包括最大整流电流l、反向击穿电压VB、最大反向工作电压RM、 反向电流lR、最高工作频率和结电容G等。几个主要的参数介绍如下 (1)最大整流电流l——二极管长期连续工作时,允许通过二极管的最大整流电流的 平均值
8 二极管的伏安特性曲线 (1) 正向特性 当 V＞0，即处于正向特性区域。正向区又分为两段： 当 0＜V＜Vth 时，正向电流为零，Vth 称为死区电压或开启电压。 当 V＞Vth 时，开始出现正向电流，并按指数规律增长。 硅二极管的死区电压Vth=0.5 V左右， 锗二极管的死区电压 Vth=0.1 V 左右。 (2) 反向特性 当 V＜0 时，即处于反向特性区域。反向区也分两个区域： 当 VBR＜V＜0 时，反向电流很小，且基本不随反向电压的变化而变化，此时的反向 电流也称反向饱和电流 IS。 当V≥VBR时，反向电流急剧增加，VBR称为反向击穿电压。 在反向区，硅二极管和锗二极管的特性有所不同。硅二极管的反向击穿特性比较硬、 比较陡，反向饱和电流也很小；锗二极管的反向击穿特性比较软，过渡比较圆滑，反向饱 和电流较大。从击穿的机理上看，硅二极管若|VBR|≥7V 时，主要是雪崩击穿；若 VBR≤4 V 则主要是齐纳击穿，当在 4V～7V 之间两种击穿都有，有可能获得零温度系数点。 1.2.3 二极管的主要参数 半导体二极管的参数包括最大整流电流IF、反向击穿电压VBR、最大反向工作电压VRM、 反向电流 IR、最高工作频率 fmax 和结电容 Cj 等。几个主要的参数介绍如下： (1) 最大整流电流 IF——二极管长期连续工作时，允许通过二极管的最大整流电流的 平均值
(2)反向击穿电压VBR和最大反向工作电压RM 极管反向电流急剧增加时对应 的反向电压值称为反向击穿电压VR。为安全计,在实际工作时,最大反向工作电压EM 般只按反向击穿电压VBR的一半计算 (3)反向电流kR-—在室温下,在规定的反向电压下,一般是最大反向工作电压下的 反向电流值。硅二极管的反向电流一般在纳安(nA)级:锗二极管在微安(μA)级 (4)正向压降一在规定的正向电流下,二极管的正向电压降。小电流硅二极管的 正向压降在中等电流水平下,约0.6~0.8V:锗二极管约0.2~0.3V (5)动态电阻—反映了二极管正向特性曲线斜率的倒数。显然,r与工作电流的大 小有关,即 r =AVE/AF (6)半导体二极管的温度特性 温度对二极管的性能有较大的影响,温度升高时,反向电流将呈指数规律增加,如硅 二极管温度每増加8℃,反向电流将约増加一倍;锗二极管温度每增加12℃,反向电流大 约增加一倍。另外,温度升高时,二极管的正向压降将减小,每增加1℃,正向压降V(a) 大约减小2mV,即具有负的温度系数。这些可以从图所示二极管的伏安特性曲线上看出。 72T1 2271 温度对二极管伏安特性曲线的影响 1.2.4半导体二极管的型号 国家标准对半导体器件型号的命名举例如下: 2AP9 用数字代表同类型器件的不同型号 用字母代表器件的类型,P代表普通管
9 (2) 反向击穿电压 VBR 和最大反向工作电压 VRM——二极管反向电流急剧增加时对应 的反向电压值称为反向击穿电压 VBR。为安全计，在实际工作时，最大反向工作电压 VRM 一般只按反向击穿电压 VBR的一半计算。 (3) 反向电流 IR——在室温下，在规定的反向电压下，一般是最大反向工作电压下的 反向电流值。硅二极管的反向电流一般在纳安(nA)级；锗二极管在微安(A)级。 (4) 正向压降 VF——在规定的正向电流下，二极管的正向电压降。小电流硅二极管的 正向压降在中等电流水平下，约 0.6～0.8 V；锗二极管约 0.2～0.3 V。 (5)动态电阻rd——反映了二极管正向特性曲线斜率的倒数。显然， rd与工作电流的大 小有关，即 rd =VF /IF （6）半导体二极管的温度特性 温度对二极管的性能有较大的影响，温度升高时，反向电流将呈指数规律增加，如硅 二极管温度每增加 8℃，反向电流将约增加一倍；锗二极管温度每增加 12℃，反向电流大 约增加一倍。另外，温度升高时，二极管的正向压降将减小，每增加 1℃，正向压降 VF(Vd) 大约减小 2mV，即具有负的温度系数。这些可以从图所示二极管的伏安特性曲线上看出。 温度对二极管伏安特性曲线的影响 1.2.4 半导体二极管的型号 国家标准对半导体器件型号的命名举例如下： 2 A P 9 用数字代表同类型器件的不同型号. 用字母代表器件的类型，P 代表普通管
用字母代表器件的材料,A代表N型Ge 代表P型Ge,C代表N型Si,D代表N型Si 2代表二极管,3代表三极管. .2.5稳压二极管 稳压二极管是应用在反向击穿区的特殊硅二极管。稳压二极管的伏安特性曲线与硅二 极管的伏安特性曲线完全一样,稳压二极管伏安特性曲线的反向区、符号和典型应用电路 如图所示。 2/mA 0040.812 V/v (a)符号 (b)伏安特性 应用电路 稳压二极管的伏安特性 从稳压二极管的伏安特性曲线上可以确定稳压二极管的参数。 (1)稳定电压V——在规定的稳压管反向工作电流l下,所对应的反向工作电压。 (2)动态电阻r—其概念与一般二极管的动态电阻相同,只不过稳压二极管的动态电 阻是从它的反向特性上求取的。R愈小,反映稳压管的击穿特性愈陡 nZ=AVz/Alz (3)最大耗散功率PaM-—稳压管的最大功率损耗取决于PN结的面积和散热等条件。 反向工作时,PN结的功率损耗为Pz=Vzl,由PM和Vz可以决定lmax (4)最大稳定工作电流IMAx和最小稳定工作电流INN—稳压管的最大稳定工作电 流取决于最大耗散功率,即Pmax= Valz。而lmi对应Vzmn若l<lmin,则不能稳压
10 用字母代表器件的材料，A 代表 N 型 Ge. B 代表 P 型 Ge，C 代表 N 型 Si，D 代表 N 型 Si 2 代表二极管，3 代表三极管. 1.2.5 稳压二极管 稳压二极管是应用在反向击穿区的特殊硅二极管。稳压二极管的伏安特性曲线与硅二 极管的伏安特性曲线完全一样，稳压二极管伏安特性曲线的反向区、符号和典型应用电路 如图所示。 (a) 符号 (b) 伏安特性 (c) 应用电路 稳压二极管的伏安特性 从稳压二极管的伏安特性曲线上可以确定稳压二极管的参数。 (1) 稳定电压 VZ ——在规定的稳压管反向工作电流 IZ下，所对应的反向工作电压。 (2)动态电阻rZ——其概念与一般二极管的动态电阻相同，只不过稳压二极管的动态电 阻是从它的反向特性上求取的。 RZ愈小，反映稳压管的击穿特性愈陡。 rz =VZ /IZ (3)最大耗散功率 PZM ——稳压管的最大功率损耗取决于 PN 结的面积和散热等条件。 反向工作时，PN 结的功率损耗为 PZ= VZ IZ，由 PZM和 VZ可以决定 IZmax。 (4)最大稳定工作电流 IZMAX 和最小稳定工作电流 IZMIN ——稳压管的最大稳定工作电 流取决于最大耗散功率，即 PZmax =VZIZmax 。而 Izmin 对应 VZmin。 若 IZ＜IZmin，则不能稳压