PN结二极管的PN结二极管理论与VI特征

P-N结二极管在1950年代出现。它是电子设备最重要和最基本的基本构建块。PN结二极管是双端子装置,当PN结二极管的一侧用p型制造并掺杂有n型材料时,形成。PN结是半导体二极管的根。这各种电子元件像bjts,jfets,MOSFET(金属氧化物- 界面的FET.,LED和模拟或数字IC所有支持半导体技术。半导体二极管的主要功能是,它有助于电子在其上的一个方向上完全流动。最后,它充当整流器。本文给出了关于转发偏置的PN结二极管,PN结二极管的简要信息,并反转PN结二极管的偏置和VI特性

什么是pn结二极管?

有三种可能的偏置条件和典型的两个操作区域PN-结二极管,它们是零偏置,正向偏差和反向偏置。


当在PN结二极管上施加电压时,电子将扩散到P侧,并且孔将通过结漫射到N侧通过结来延伸到N侧。因此,靠近N侧的P型和供体原子的受体原子保持未利用。这些电荷载波产生电子字段。这反对电荷载体的进一步扩散。因此,该区域的移动被称为耗尽区或空间电荷。

PN结二极管
PN结二极管

如果我们向PN结二极管施加向前偏压,则表示负端子连接到n型材料,正端子连接到二极管的p型材料,这具有降低宽度的效果PN结二极管。

如果我们向PN-结二极管施加反向偏压,则表示正端子连接到n型材料,负端子连接到跨二极管的p型材料,这具有增加宽度的效果PN结二极管和无电荷可以穿过连接点

PN结二极管的VI特征
PN结二极管的VI特征

零偏置PN结二极管

在零偏置结中,可能为P和N侧端子上的孔提供更高的潜在能量。当结二极管的端子短路时,P侧的很少多个电荷载体具有大量能量,以克服穿过耗尽区的潜在屏障。因此,借助多数电荷载波,电流开始在二极管中流动,并且表示为转发电流。以相同的方式,n侧的少数屈光载流子以相反的方向横跨耗尽区域移动,并且它被称为反向电流。


零偏置PN结二极管
零偏置PN结二极管

潜在的屏障反对电子和孔的运动跨越结,并且允许少数屈光载流子跨越PN结。然而,潜在屏障有助于P型和n型以跨越PN结漂移的少数型电量载体,然后当大多数电荷载波相等并且两者都以相反的方向移动时,将建立平衡,使得网络结果为零电流在电路中流动。据说该交界处处于动态均衡状态。

当半导体的温度增加时,少数抗电荷载物已经过度地产生,因此漏电流开始上升。但是,由于没有连接到PN结来,电流不能流动。

转发偏置的PN结二极管

当一个PN-ANNICTIO二极管以正向偏置连接通过向P型材料和N型终端提供正电压和负电压。如果外部电压变得大于电位屏障的值(对于GE的Si和0.3V估计0.7V,则将克服电位屏障的反对,并且电流的流动将开始。因为减压了附近的电压击退电子通过给予它们能量将其组合并通过正电压向结合的能量组合和交叉来交叉。

PN结二极管在向前偏置
PN结二极管在向前偏置

在静态曲线上流动到内置电位的零电流的特征曲线的结果被称为“膝关节”,然后通过二极管的高电流流过二极管,其外部电压略有增加,如下所示。

转发偏置中PN结二极管的VI特征

在转发偏压中PN结二极管的VI特性是非线性的,即不是直线。该非线性特性示出了在N结的操作期间,电阻不是恒定的。PN结二极管在转发偏置方面的斜率表示电阻非常低。当向二极管施加正向偏压时,它会导致低阻抗路径,并且允许传导大量的电流,该电流称为无限电流。该电流开始以少量外部电位在膝盖点上方流动。

PN结二极管VI偏向偏差的特征
PN结二极管VI转发偏差的特征

通过耗尽层作用保持PN结的电位差异。要进行的最大电流量的电流量被负载电阻保持不完整,因为当PN结二极管比二极管的正常规格进行更多的电流时,额外的电流导致散热并导致对设备的损坏。

逆偏置的PN结二极管

当PN结二极管以反向偏置条件连接时,正(+ VE)电压连接到N型材料,并且负(-VE)电压连接到P型材料。

当+ VE电压施加到N型材料时,它吸引正电极附近的电子,并且远离结,而p型端的孔也被吸引远离负极附近的接合部。

逆偏置的PN结二极管
逆偏置的PN结二极管

在这种类型的偏置中,通过PN结二极管的电流流为零。然而,由于少数群电压载体引起的电流泄漏在二极管中流动,这些二极管可以在UA(Microamperes)中测量。由于对PN结二极管的反向偏压的电位最终增加并且导致PN结逆电压击穿,并且PN结二极管的电流由外部电路控制。反向击穿取决于P&N区域的掺杂水平。此外,随着反向偏置的增加,由于在PN结二极管中的电路中的过热和最大电路电流流动,二极管将变得短路。

逆偏压PN结二极管的VI特征

在这种类型的偏压中,二极管的特征曲线示于下图的第四象限中。该偏置中的电流低至达到击穿,因此二极管看起来像一个开路。当反向偏置的输入电压达到击穿电压时,反向电流变得极大地增加。

逆偏压中的PN结二极管VI特征
逆偏压中的PN结二极管VI特征

因此,这是关于PN结二极管的零偏置,正向偏置和反向偏置条件和PN结二极管的VI特性。我们希望您对这一概念更好地了解。此外,关于本文的任何疑问,或电子项目请通过评论以下评论部分提供您的反馈意见。这是对您的问题,光电校对的二极管?

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2评论

  1. Shaik Samenena. 说:

    为什么我们只在1个ST和3个RD Quiderents中代表VI特征?...... .PLZ告诉我先生......

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