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二極管的工作原理及特性是啥?

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二極管的工作原理及特性是啥?

2021-09-28

  晶體二極管為一個由p型半導體和n型半導體構成的p-n結,在其界面處兩側構成空間電荷層,并建有自建電場。當不存在外加電壓時,由于p-n 結兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡情況。當外界有正向電壓偏置時,外界電場和自建電場的彼此抑消效果使載流子的擴散電流添加引起了正向電流。當外界有反向電壓偏置時,外界電場和自建電場進一步加強,構成在必定反向電壓范圍內與反向偏置電壓值無關的反向飽和電流I0。當外加的反向電壓高到必定程度時,p-n結空間電荷層中的電場強度抵達臨界值產生載流子的倍增過程,產生許多電子空穴對,產生了數值很大的反向擊穿電流,稱為二極管的擊穿現象。

  二極管很重要的特性便是獨自向導電性。在電路中,電流只能從二極管的正極流入,負極流出。下面經過簡略的實驗說明二極管的正向特性和反向特性。

  1.     正向特性。

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  在電子電路中,將二極管的正極接在高電位端,負極接在低電位端,二極管就會導通,這種聯接辦法,稱為正向偏置。得說明,當加在二極管兩端的正向電壓很小時,二極管依然不能導通,流過二極管的正向電流非常弱小。只有當正向電壓抵達某一數值(這一數值稱為“門檻電壓”,鍺管約為0.2V,硅管約為0.6V)今后,二極管才干直正導通。導通后二極管兩端的電壓基本上堅持不變(鍺管約為0.3V,硅管約為0.7V),稱為二極管的“正向壓降”。

  2.     反向特性。

  在電子電路中,二極管的正極接在低電位端,負極接在高電位端,此刻二極管中幾乎沒有電流流過,此刻二極管處于截止情況,這種聯接辦法,稱為反向偏置。二極管處于反向偏置時,依然會有弱小的反向電流流過二極管,稱為漏電流。當二極管兩端的反向電壓增加到某一數值,反向電流會急劇增加,二極管將失去獨自向導電特性,這種情況稱為二極管的擊穿。

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