2.PN结外加反向电压 若将电源的正极接N区,负极接P区,则称此为反向接法 或反向偏置。此时外加电压在阻挡层内形成的电场与自建 场方向相同,增强了自建场,使阻挡层变宽,如图1-7(b)所 示。此时漂移作用大于扩散作用,少数载流子在电场作用下 作漂移运动,由于其电流方向与正向电压时相反,故称为反 向电流。由于反向电流是由少数载流子所形成的,故反向电 流很小,而且当外加反向电压超过零点几伏时,少数载流子 基本全被电场拉过去形成漂移电流,此时反向电压再增加, 载流子数也不会增加,因此反向电流也不会增加,故称为反 向饱和电流即ID=-1s
2. 若将电源的正极接Ｎ区, 负极接Ｐ区, 则称此为反向接法 或反向偏置。此时外加电压在阻挡层内形成的电场与自建 场方向相同, 增强了自建场, 使阻挡层变宽, 如图１-７(ｂ)所 示。 此时漂移作用大于扩散作用, 少数载流子在电场作用下 作漂移运动, 由于其电流方向与正向电压时相反, 故称为反 向电流。 由于反向电流是由少数载流子所形成的, 故反向电 流很小, 而且当外加反向电压超过零点几伏时, 少数载流子 基本全被电场拉过去形成漂移电流, 此时反向电压再增加, 载流子数也不会增加, 因此反向电流也不会增加, 故称为反 向饱和电流, 即 ＩＤ＝－ＩＳ
此时,PN结处于截止状态,呈现的电阻称为反向电 阻,其阻值很大,高达几百千欧以上 综上所述:PN结加正向电压,处于导通状态;加反 向电压,处于截止状态,即PN结具有单向导电特性。 将上述电流与电压的关系写成如下通式: (1-1) 此方程称为伏安特性方程,如图1-8所示,该曲线称为 伏安特性曲线
此时, ＰＮ结处于截止状态, 呈现的电阻称为反向电 阻, 其阻值很大,高达几百千欧以上。 综上所述：ＰＮ结加正向电压, 处于导通状态；加反 向电压,处于截止状态,即ＰＮ结具有单向导电特性。 将上述电流与电压的关系写成如下通式： 此方程称为伏安特性方程, 如图１ - ８所示, 该曲线称为 伏安特性曲线。 ( 1) T U U D S I I e = − (1-1)
图1-8N结伏安特性
U I O UB 图 1 - 8 PN结伏安特性
123PN结的击穿 PN结处于反向偏置时,在一定电压范围内,流过 PN结的电流是很小的反向饱和电流。但是当反向电 压超过某一数值(UB)后,反向电流急剧增加,这种现 象称为反向击穿,如图1-8所示。U称为击穿电压。 PN结的击穿分为雪崩击穿和齐纳击穿
1.2.3 ＰＮ结的击穿 PN结处于反向偏置时, 在一定电压范围内, 流过 ＰＮ结的电流是很小的反向饱和电流。但是当反向电 压超过某一数值(ＵＢ)后, 反向电流急剧增加, 这种现 象称为反向击穿, 如图１ - ８所示。ＵＢ称为击穿电压。 ＰＮ结的击穿分为雪崩击穿和齐纳击穿
当反向电压足够高时,阻挡层内电场很强,少数载流子在 结区内受强烈电场的加速作用,获得很大的能量,在运动中与 其它原子发生碰撞时,有可能将价电子“打”出共价键,形成 新的电子、空穴对。这些新的载流子与原先的载流子一道, 在强电场作用下碰撞其它原子打出更多的电子、空穴对,如 此链锁反应,使反向电流迅速增大。这种击穿称为雪崩击穿 所谓“齐纳”击穿,是指当PN结两边掺入高浓度的杂 质时,其阻挡层宽度很小,即使外加反向电压不太高(一般为 几伏,在PN结内就可形成很强的电场可达2×106Vm, 将共价键的价电子直接拉出来,产生电子空穴对,使反向电 流急剧增加,出现击穿现象
当反向电压足够高时, 阻挡层内电场很强, 少数载流子在 结区内受强烈电场的加速作用, 获得很大的能量, 在运动中与 其它原子发生碰撞时, 有可能将价电子“打”出共价键, 形成 新的电子、 空穴对。这些新的载流子与原先的载流子一道, 在强电场作用下碰撞其它原子打出更多的电子、空穴对, 如 此链锁反应, 使反向电流迅速增大。这种击穿称为雪崩击穿。 所谓“齐纳”击穿, 是指当ＰＮ结两边掺入高浓度的杂 质时, 其阻挡层宽度很小, 即使外加反向电压不太高(一般为 几伏), 在ＰＮ结内就可形成很强的电场(可达2×106 V/cm), 将共价键的价电子直接拉出来, 产生电子-空穴对, 使反向电 流急剧增加,出现击穿现象