1.PN結的形成漂移運動：載流子在電場作用下的定向運動。擴散運動：濃度差引起的非平衡載流子的運動。1)載流子的兩種運動

將P型半導體與N型半導體制作在同一塊硅片上，在它們的交界面就形成PN結1.2.1PN結及其單向導電特性

1

多子擴散形成空間電荷區建立內電場少子漂移

方向相反動態平衡Ij=02）PN結內電場的形成22.PN結的單向導電性1)PN結外加正向電壓時處于導通狀態

外電場與內電場的方向相反，空間電荷區變窄，內電場被削弱，多子擴散得到加強，少子漂移將被削弱，擴散電流大大超過漂移電流，最后形成較大的正向電流。

32)PN結外加反向電壓時處于截止狀態

外電場與內電場方向一致，空間電荷區變寬內電場增強，不利于多子的擴散，有利于少子的漂移。在電路中形成了基于少子漂移的反向電流。由于少子數量很少，因此反向電流很小。結論：PN結具有單向導電性，即正偏導通，反偏截止。41)PN結的電流方程令:

uT=kT/q

稱溫度電壓當量T=300K時，uT=26mV

3.PN結（二極管）的伏安特性52)PN結的正向伏安特性u>0，正向特性:u>>UT,指數特性u<0，反向特性:u<<-UT，i≈-IS

u<UBR，擊穿特性:齊納擊穿、雪崩擊穿3)PN結的反向擊穿特性64)PN結的電容效應1）勢壘電容:Cb72)擴散電容:CdCj=Cb+Cd81.二極管的結構及類型1）二極管的外形PN結+管殼+引線1.2.2二極管及其伏安特性9陰極引線陽極引線二氧化硅保護層P型硅N型硅(c)平面型鋁合金小球N型硅陽極引線PN結金銻合金底座陰極引線(b)面接觸型陰極陽極

(d)

符號D(a)點接觸型2）二極管的內部結構與符號10按PN結結構分：有點接觸型和面接觸型二極管。點接觸型管子中不允許通過較大的電流，因結電容小，可在高頻下工作。面接觸型二極管

PN結的面積大，允許流過的電流大，但只能在較低頻率下工作。按用途劃分：有整流二極管、檢波二極管、穩壓二極管、開關二極管、發光二極管、變容二極管等。按半導體材料分：有硅二極管、鍺二極管等。3）二極管的類型11正向特性硅管的伏安特性604020–0.002–0.00400.51.0–25–50I/mAU/V擊穿電壓U(BR)

在二極管的兩端加上電壓，測量流過管子的電流，則I=f

(U

)之間的關系曲線為伏安特性。–50I/mAU

/V0.20.4–2551015–0.01–0.02鍺管的伏安特性02.二極管的伏安特性121）正向特性當正向電壓比較小時，正向電流很小，幾乎為零。相應的電壓叫死區電壓。范圍稱死區。死區電壓與材料和溫度有關，硅管約0.5V左右，鍺管約0.1V左右。正向特性當正向電壓超過死區電壓后，隨著電壓的升高，正向電流迅速增大。60402000.40.8I/mAU/V132）反向特性–0.02–0.040–25–50I/mAU/V反向特性當電壓超過零點幾伏后，反向電流不隨電壓增加而增大，即飽和；二極管加反向電壓，反向電流很小；如果反向電壓繼續升高，大到一定數值時，反向電流會突然增大；反向飽和電流

這種現象稱擊穿，對應電壓叫反向擊穿電壓。擊穿并不意味管子損壞，若控制擊穿電流，電壓降低后，還可恢復正常。擊穿電壓U(BR)143）伏安特性表達式(二極管方程)IS：反向飽和電流UT：溫度的電壓當量在常溫(300K)下，

UT

26mV二極管加反向電壓，即UD<0，且|UD

|

>>UT，則I

-IS。二極管加正向電壓，即UD>0，且UD>>UT

，則，可得，說明電流I與電壓UD基本上成指數關系。154)結論：二極管具有單向導電性。加正向電壓時導通，呈現很小的正向電阻，如同開關閉合；加反向電壓時截止，呈現很大的反向電阻，如同開關斷開。從二極管伏安特性曲線可以看出，二極管的電壓與電流變化不呈線性關系，其內阻不是常數，所以二極管屬于非線性器件。161.2.3二極管的主要參數1）最大整流電流IF

二極管長期運行時，允許通過的最大正向平均電流。2）最高反向工作電壓UR

工作時允許加在二極管兩端的反向電壓值。通常將擊穿電壓