2.1.1卩N结与电力二极管的工作原狸 K PINH b) K 图2-1电力二极管的外形、结构和电气图形符号 )外形b)结构c)电气图形符号 合p
2.1.1 PN结与电力二极管的工作原理 图2－1 电力二极管的外形、结构和电气图形符号 a) 外形 b) 结构 c) 电气图形符号 A K A K a) I A K P N J b) c)
2.1.1卩N结乌电力二极管的工作原理 N型半导体和P型半导体结合后构成PN结。交界处电子和空穴的 浓度差别,造成了各区的多子向另一区的扩散运动,到对方区内 成为少子,在界面两侧分别留下了带正、负电荷但不能任意移动 的杂质离子。这些不能移动的正、负电荷称为空间电荷)。空间 电荷建立的电场被称为内电场或自建电场,其方向是阻止扩散运 动的,另一方面又吸引对方区内的少子(对本区而言则为多子) 向本区运动,即漂移运动。扩散运动和漂移运动既相互联系又是 对矛盾,最终达到动态平衡,正、负空间电荷量达到稳定值 形成了一个稳定的由空间电荷构成的范围,被称为空间电荷区, 按所强调的角度不同也被称为耗尽层、阻挡层或势垒区 合p
2.1.1 PN结与电力二极管的工作原理 ➢ N型半导体和P型半导体结合后构成PN结。交界处电子和空穴的 浓度差别，造成了各区的多子向另一区的扩散运动，到对方区内 成为少子，在界面两侧分别留下了带正、负电荷但不能任意移动 的杂质离子。这些不能移动的正、负电荷称为空间电荷）。空间 电荷建立的电场被称为内电场或自建电场，其方向是阻止扩散运 动的，另一方面又吸引对方区内的少子（对本区而言则为多子） 向本区运动，即漂移运动。扩散运动和漂移运动既相互联系又是 一对矛盾，最终达到动态平衡，正、负空间电荷量达到稳定值， 形成了一个稳定的由空间电荷构成的范围，被称为空间电荷区， 按所强调的角度不同也被称为耗尽层、阻挡层或势垒区
2.1.1卩N结与电力二极管的工作原理 内电场 Q1④ 9|⊕|,由 P型区 空间电荷区 N型区 图2-2PN结的形成 PN结的正向导通状态 电导调制效应使得PN结在正向电流较大时压降仍然很低,维 持在1V左右,所以正向偏置的PN结表现为低阻态 合p
2.1.1 PN结与电力二极管的工作原理 ➢ PN结的正向导通状态 电导调制效应使得PN结在正向电流较大时压降仍然很低，维 持在1V左右，所以正向偏置的PN结表现为低阻态 图2－2 PN结的形成 。- 。- 。- 。- 。- 。- 。- 。- 。- 。- 。- 。- 。- 。- 。- ·+ ·+ ·+ ·+ ·+ ·+ ·+ ·+ ·+ ·+ · + · + ·+ ·+ ·+ - + - + - + - + - + P型区 空间电荷区 N型区 内电场
2.1.1PN结与电力二极管的工作原理 PN结的反向截止状态 PN结的单向导电性二极管的基本原理就在于PN 结的单向导电性这一主要特征 >PN结的反向击穿 有雪崩击穿和齐纳击穿两种形式,可能导致热击穿 >PN结的电容效应: PN结的电荷量随外加电压而变化,呈现电容效应, 称为结电容C1,又称为微分电容。结电容按其产生 机制和作用的差别分为势垒电容C和扩散电容CD 合p
2.1.1 PN结与电力二极管的工作原理 ➢ PN结的反向截止状态 PN结的单向导电性 二极管的基本原理就在于PN 结的单向导电性这一主要特征 ➢ PN结的反向击穿 有雪崩击穿和齐纳击穿两种形式，可能导致热击穿 ➢ PN结的电容效应： PN结的电荷量随外加电压而变化，呈现电容效应， 称为结电容CJ，又称为微分电容。结电容按其产生 机制和作用的差别分为势垒电容CB和扩散电容CD
2.1.1PN结与电力二极管的工作原理 势垒电容只在外加电压变化时才起作用,外加电压频率越高 势垒电容作用越明显。势垒电容的大小与PN结截面积成正比,与 阻挡层厚度成反比 扩散电容仅在正向偏置时起作用。在正向偏置时,当正向电压 较低时,势垒电容为主;正向电压较高时,扩散电容为结电容主 要成分 结电容影响FN结的工作频率,特别是在高速开关的状态下,可 能使其单向导电性变差,甚至不能工作,应用时应加以注意。 合p
2.1.1 PN结与电力二极管的工作原理 • 势垒电容只在外加电压变化时才起作用，外加电压频率越高， 势垒电容作用越明显。势垒电容的大小与PN结截面积成正比，与 阻挡层厚度成反比 • 扩散电容仅在正向偏置时起作用。在正向偏置时，当正向电压 较低时，势垒电容为主；正向电压较高时，扩散电容为结电容主 要成分 • 结电容影响PN结的工作频率，特别是在高速开关的状态下，可 能使其单向导电性变差，甚至不能工作，应用时应加以注意