1-2 PN结与二极管.ppt

1. PN结的形成
漂移运动:载流子在电场作用下的定向运动。
扩散运动:浓度差引起的非平衡载流子的运动。
1)载流子的两种运动
将P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上,在它们的交界面就形成PN结
PN结及其单向导电特性
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多子扩散
形成空间电荷区
建立内电场
少子漂移
方向相反
动态平衡
I j = 0
2)PN结内电场的形成
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2. PN结的单向导电性
1) PN结外加正向电压时处于导通状态
外电场与内电场的方向相反,空间电荷区变窄,内电场被削弱,多子扩散得到加强,少子漂移将被削弱,扩散电流大大超过漂移电流,最后形成较大的正向电流。
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2) PN结外加反向电压时处于截止状态
外电场与内电场方向一致,空间电荷区变宽内电场增强,不利于多子的扩散,有利于少子的漂移。在电路中形成了基于少子漂移的反向电流。由于少子数量很少,因此反向电流很小。
结论:PN结具有单向导电性,
即正偏导通,反偏截止。
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1) PN结的电流方程
令: uT=kT/q 称温度电压当量
T=300K时, uT=26mV
3. PN结(二极管)的伏安特性
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2) PN结的正向伏安特性
u>0,正向特性:
u>>UT,指数特性
u<0,反向特性:
u<<-UT,i≈-IS
u < UBR ,击穿特性:
齐纳击穿、雪崩击穿
3) PN结的反向击穿特性
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4) PN结的电容效应
1)势垒电容: Cb
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2) 扩散电容: Cd
Cj=Cb+Cd
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1)二极管的外形
PN结+管壳+引线
二极管及其伏安特性
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阴极引线
阳极引线
二氧化硅保护层
P
型硅
N
型硅
(c) 平面型
铝合金小球
N
型硅
阳极引线
PN
结
金锑合金
底座
阴极引线
(b) 面接触型
阴极
阳极
(d) 符号
D
(a) 点接触型
2)二极管的内部结构与符号
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