空速星痕001 发表于 2022-10-10 15:47

笔记·模拟电子技术基础-第二章

三、 PN结的伏安特性

3.1 PN结的伏安曲线
      基于此,能够得到PN结的伏安特性曲线,反向电压时电流较小,当反向电压过大时PN结被击穿,因此出现骤升的电流。正向电压较小时,电流也较小,随着电压的逐渐升高,电流呈指数上升。
3.2 PN结的电流方程      电流方程为一个指数方程,其中,Ut是一个温度相关的量,将温度转为电压,当温度为室温时,其值为26mV。U为PN结的电压。Si做基材的PN结,在U为0.6~0.7V时,PN结导通。Is为反向饱和电流。
3.3 PN结的正向特性      存在死区,死区的大小由基材决定。Si做基材时,死区为0.6V~0.7V。Ge做基材时,死区为0.2V~0.3V。
3.4 PN结的反向特性      反向电流Is,Ge做基材时,反向电流大于Si做基材时的反向电流。
      反向击穿,当反向电压到达一定幅值,即反向击穿PN结,使得电流急剧上升。
      (1)雪崩击穿
         PN结掺杂浓度低时,PN结宽度在外加电场作用加不断加长,形成一个类似于粒子加速器的区域,自动电子撞击共价键,使得更多自由电子的出现。
      温度越高,雪崩击穿需要的电压越高。
      (2)齐纳击穿
      PN结掺杂浓度高时,宽度虽然不大,但是电场强度较大,直接从共价键中将价电子拉出。
         温度越高,齐纳击穿需要的电压越低。(温度越高,价电子越容易拉出来)
      反向击穿后,PN结电流导致了其温度升高,导致PN结烧毁。当反向击穿时温度不高,并马上恢复正常状态时,PN结还能使用。
3.5 掺杂浓度与反向击穿电压的影响      掺杂浓度越低,反向击穿电压越高;掺杂浓度越高,反向击穿电压越低。通过不同掺杂浓度,控制器反向击穿电压。
四、PN结的电容效应4.1 电容      电容反应电量与电压的关系,当两端的电压发生变化时,其电荷量也发生变化。
      在相同的电压范围内,电容值的不同,代表着,电容能够储存的电荷量不同。
4.2 势垒电容 (反向电压)      势垒电容不是线性的,随着反向电压的增加,其P区N区的电荷量逐渐增大,与电容的概念相同。4.3 扩散电容 (正向电压)      当施加的正向电压发生变化时,其两端的电荷量也会随之发生改变,这种性质称为电容。由非平衡少子和电压之间的关系构成的。
      如图所示,2为在1的基础上增大电压,P区少子 浓度增大,3为在1的基础上减小电压,P区少子浓度减小。因此在电压升高时,电荷量增大,电压降低时,电荷量减少。这就是扩散电容。原文链接:https://blog.csdn.net/qq_41305281/article/details/125381226

tpgf 发表于 2022-11-1 09:05

多子与少子的运动以及电流的形成我一直都不能理解他们之间的关系

aoyi 发表于 2022-11-1 09:36

PN结的电容效应限制了二极管三极管的最高工作效率,PN结的电容效应将导致反向时交流信号可以部分通过PN结,频率越高则通过越多

nawu 发表于 2022-11-1 10:12

PN结正向偏置的特点是外电场与内电场极性相反。正向导通电压小,电流增大。若不加限流电阻则有可能损坏PN结。

zljiu 发表于 2022-11-1 10:25

从PN结的形成原理可以看出,要想让PN结导通形成电流,必须消除其空间电荷区的内部电场的阻力。

gwsan 发表于 2022-11-1 10:45

pn结的这个电容效应的产生机理是什么呢

tfqi 发表于 2022-11-1 11:27

反向击穿分为电击穿和热击穿,电击穿包括雪崩击穿和齐纳击穿。pn结热击穿后电流很大,电压又很高,消耗在结上的功率很大,容易使pn结发热,把pn结烧毁。热击穿是不可逆的。

Jacquetry 发表于 2022-11-4 20:31

PN结的电容效应将导致反向时交流信号可以部分通过PN结,频率越高则通过越多
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