Question

二极管PN结的特性

Answer 1

如图3—2—1（a）所示，P—N结具有单向导向的特性，常用图3—2—1（b）所示的符合表示。根据制作二极管时所用半导体材料的不同，又分为锗二极管、硅二极管等。二极管的典型伏安特性曲线如图3—2—2（a）所示，同图（b）和（c）分别是它的正、反向测试电路。当二极管两端的电压U为零时，电流I也应为零，所以特性曲线从坐标原点开始。
图3—2—1
图3—2—2
由特性曲线看出，当二极管为正向接法时，随着电压U的逐渐增加，电流I也增加。但在开始一段，由于外加电压很低，这时P—N结的内电场对载流子的运动仍起阻挡作用，基本上没有电流流过P—N结，这一段称为死区。硅管的死区电压约为0～0.5V（图中OB）之间，锗管的死区电压约为0～0.2V（图中OA）之间。当外加电压U超过死区电压以后，电流随电压的上升就增加得很快。但要注意，电流不要超过其最大允许值，否则将因过热而损坏管子。并且，在一定的工作电流下，管子的压降通常越小越好。正向电流和正向压降是二极管正向特性的两个主要参数。
当二极管反向接法时，在反向电压不太高的情况下，只有由少数载流子形成的反向电流，反向是电流的数值仅仅同少数载流子的多少有关，而与反向电压的大小几乎无关（室温下硅管小于几微字，锗管因热激发比硅管容易得多，少数载流子较多，一般为几十微安）。反向电流是衡量二极管反向特性的一个重要参数，反向电流大，管子性能差。当反向电压增加到一定数值时，外电场将半导体内被束缚的电子强行拉出来，造成反向电流突然剧增，这种现象称为反向击穿。一般手册中均给出最大反向击穿电压，注意使用时不要超过这个数值。
从二极管的伏安特性可以看出：
1．二极管是一种非线性元件，它的正向特性和反向特性都是非线性的。
2．二极管具有单向导电性能，即P—N结正向导通时电阻很少，反向截止时电阻很大。
3．正向导通时，管子的正向压降很少，一般情况下，硅管约为0.7V，锗管约为0.3V左右。
4．硅二极管与锗二极管的主要区别在于：锗管的正向电流比硅管上升得快，正向压降较小。但锗管的反向电流比硅管的反向电流大得多，所以锗管受温度的影响比较明显。

Answer 2

二极管的种类