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2009
12-04

半导体二极管

1.半导体分类:
半导体可分为本征半导体和杂质半导体。
本征半导体是指完全纯净,结构完整的半导体。
杂质半导体又分为P型半导体和N型半导体。其中P型半导体是掺杂了+3价杂质。N型半导体是掺杂+5价杂质的,P型半导体中空穴大于电子,因而以空穴导电为主,空穴为多数载流子。N型半导体中电子为多数载流子,空穴为少数载流子。
2.关于PN结:
概念:PN结又称为空间区,耗尽层,势垒区。
PN结的接触电势差:PN结的空间电荷区存在电场,电场方向从N区指向P区,这个电位差称作PN结的接触电势差。
PN结的特性:单向导电性,正向导通,反向截至。
PN结反向击穿:雪崩击穿和齐纳击穿。前者是由于本征激发产生的倍增效应。后者是由于隧道相应。
3.半导体二极管的基本参数:
门槛电压Vth(硅管0.5,锗管0.1v)
最大整流电流If:允许通过的最大正向平均电流。
反向击穿电压Vbr:反向击穿时的电压值。
反向电流Ir:指管子未击穿时的反向电流。
势垒电容CB:描述势垒区的空间电荷随电压变化而产生的电容效应。
当外加电压频率越高时,每秒充放电的次数越多,势垒电容的作用就越显著。
扩散电容CD:积累在P区的或N区的空穴随电压改变就构成了PN结的扩散电容CD,它反映了在外加电压作用下载流子在扩散过程中的积累情况。
4.PN结的高频等效:
如图所示为PN结的高频等效电路<>


当高频运用时必须考虑电容的影响,其中r为结电阻,C为结电容,包括势垒电容和扩散电容的总效果,它的大小除了和本身的工艺有关外海域外加电压有关。
分析:由电路来看电容是和结电阻并联的。在正向偏置时PN结的势垒电容和扩散电容都很大,由于这时结电阻很小,结点容较大,这是尽管势垒电容也比较大,但其作用对电路来说反而比较小,这是电容c主要取决于扩散电容Cd。当反偏时,r为反向结点阻,阻值很大,结点容较小,这是c主要取决于势垒电容cb。
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