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二极管单向导电

来源于 数码通 2023-10-01 06:36

二极管为什么只能朝一个方向导电

二极管的核心是PN结。因此,二极管的单向导电性是由PN结的特性决定的。在P型和N型半导体之间的界面附近,由于N区自由电子浓度较大,带负电的自由电子将从N区移动到P区电子浓度低。结果,PN结朝向P区的一侧带负电,朝向N区的一侧带正电,形成从N区指向P区的电场。即PN结内的电场。内部电场会阻碍多数载流子的继续扩散,也称为势垒层。

(1)当PN结上加正向电压时,PN结的P区接电源正极,N区接电源负极。此时,外部电压在PN结上产生的电场与PN结内的电场相反,削弱了PN结内的电场,使大部分载流子能够顺利地通过PN结,形成正向导通。 电流,随着外部电压的升高而迅速增大,即施加正向电压时PN结处于导通状态。 。

(2)当PN结上加反向电压时,PN结的P区接电源负极,N区接电源正极。此时,外部电压在PN结上产生的电场与PN结内的电场方向相同,增强了PN结。由于内部存在电场,大多数载流子在电场力的作用下很难通过PN结。反向电流很小,即施加反向电压时PN结处于截止状态。

二极管单向导通

(1)正极电位>负极电位,二极管导通;

(2)正极电位<负极电位,二极管截止。

即,二极管正向偏置并导通,反向偏置并截止。这种导电特性称为二极管的单向导电性。

二极管具有单向导电特性

(1)施加正向电压,二极管导通

将二极管的阳极接电路中的高电位,阴极接低电位,称为正向偏压(forwardbias)。此时二极管内部有一个很小的电阻,有很大的电流流过它。二极管的这种状态称为正向导通状态。

(2)加反向电压二极管截止

将二极管的阳极接电路中的低电位,阴极接高电位称为反向偏压(reversebias)。此时二极管的内阻很大,几乎没有电流流过。二极管的这种状态称为反向截止状态。

二极管特性曲线

1. 积极的特质

当正向电压较小时,二极管的电阻很大,基本处于截止状态。该区域通常被称为前向特性的“死区”。一般硅二极管的“死区”电压约为0.5伏,锗二极管的“死区”电压约为0.5伏。大约0.2伏。

当正向电压超过“死区”电压时,二极管的电阻变得很小,二极管处于导通状态。二极管导通后,两端压降基本保持不变。硅二极管约为0.7伏,锗二极管约为0.3伏。如图所示。

2.反向特性

(1)当在反向截止区的二极管上施加反向电压时,仍然会有反向电流流过二极管,称为漏电流。漏电流基本不随反向电压的变化而变化,称为反向截止区。

(2)反向击穿区:当施加在二极管两端的反向电压超过某一规定值时,反向电流突然急剧增大。这种现象称为反向击穿。在实际应用中,普通二极管应避免工作在击穿范围内。如图所示。

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