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初二物理小常识:半导体二极管的伏安特性

来源:未知 2019-02-09 字体大小: 分享到:
初二物理小常识:半导体二极管的伏安特性

  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(通常可以忽略不计)。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10-2所示。图10-2中右上方为正向伏安特性,左下方为反向伏安特性。当外加正向电压时,随着电压U的逐渐增加,电流I也增加。但在开始的一段,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利通过阻挡层,所以这时的正向电流极小(见曲线的OA段,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,锗管的死区电压约为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(曲线中的AB段)。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子漂移,所以少数载流子形成很小的反向电流(曲线中的OC段)。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,继续升高反向电压时反向电流几乎不再增大(曲线中的CD段)。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须小于其反向击穿时的电压。


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