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二极管的伏安特性图5二极管的伏安特性曲线半导体二极管最重要的特性是单向导电性即当外加正向电压时,它呈现的电阻(正向电阻)比较小,通过的电流比较大,当外加反向电压时,它呈现的电阻(反向电阻)很大,通过的电流很小(通常可以忽视不计)反映二极管的电流随电压变化的关系曲线,叫做二极管的伏安特性,如图5所示
(1)正向特性当外加正向电压时,随着电压U的渐渐增加,电流I也增加但在开头的一段,由于外加电压很低外电场不能克服PN结的内电场,半导体中的多数载流子不能顺当通过阻挡层,所以这时的正向电流微小(该段所对应的电压称为死区电压,硅管的死区电压约为0〜
0.5伏,铝管的死区电压约为0〜
0.2伏)当外加电压超过死区电压以后,外电场强于PN结的内电场,多数载流子大量通过阻挡层,使正向电流随电压很快增长即当V0二极管处于正向特性区域正向区又分为两段当OWVVth时,正向电流为零,Vth称为死区电压或开启电压当VVth时,开头消失正向电流,并按指数规律增长
(2)反向特性当外加反向电压时,所加的反向电压加强了内电场对多数载流子的阻挡,所以二极管中几乎没有电流通过但是这时的外电场能促使少数载流了•漂移,所以少数载流子形成很小的反向电流由于少数载流子数量有限,只要加不大的反向电压就可以使全部少数载流子越过PN结而形成反向饱和电流,连续上升反向电压时反向电流几乎不再增大当反向电压增大到某一值(曲线中的D点)以后,反向电流会突然增大,这种现象叫反向击穿,这时二极管失去单向导电性所以一般二极管在电路中工作时,其反向电压任何时候都必需小于其反向击穿时的电压即当VVO时,二极管处于反向特性区域反向区也分两个区域当VBRVVVO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ISo当VNVBR时,反向电流急剧增加,VBR称为反向击穿电压在反向区,硅二极管和褚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;错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|N7V时,主要是雪崩击穿;若VBRW4V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。