二极管的知识点介绍

二极管的知识点介绍

1.空间电荷区

在P型半导体与N型半导体接触边界，由于自由电子的扩散运动和内电场（N指向P）导致的漂移运动，使PN结中间的部位(P区和N区交界面)产生一个很薄的电荷区，它就是空间电荷区（即PN结）。在这个区域内，多数载流子已扩散到对方并复合掉了，或者说消耗殆尽了，因此，空间电荷区又称为耗尽层 。

空间电荷区的宽度取决于半导体的杂质浓度，掺杂浓度愈高，对应的空间电荷区宽度就愈窄。另外，空间电荷区的宽度还受外加电压控制，当外加电压方向增强空间电荷区电场时，空间电荷区展宽，反之，外加电压削弱空间电荷区电场时，空间电荷区变窄。

空间电荷区的宽度决定了PN结的电容效应，空间电荷区宽度越大则呈现的电容也越大，决定了管子的频率应用场合。

2.反向击穿

如果PN结承受的反向电压超过了它的临界值，导致电场强度超过了临界电场强度，那么就会触发碰撞电离，导致雪崩效应或者载流子倍增效应，即在空间电荷区内的载流子数目会迅速增加，即原来很小的反向电流就会急剧增加导致毁坏半导体，这种击穿模式叫做Ⅰ型击穿。

当半导体中的损耗足够大，产生发热和电流不均匀分布，导致某些局部电流超过最大允许电流密度，随之电压迅速下降而电流急剧上升，这种叫做Ⅱ型击穿。通常Ⅱ型击穿之前就会产生Ⅰ型击穿。

二极管所能承受的最大反向电压取决于内部结构与掺杂参数。实际应用中为了提高二极管的反向耐压，在P区和N区之间增加一层低掺杂N区，也就是漂移区，低掺杂N区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料（本征半导体），称为P-I-N结构。由于掺杂浓度低，低掺杂N区就可以承受较高的电压而不被击穿，而低掺杂N区越厚，二极管能够承受的反向电压就越高。

3.二极管的特性

（1）单向导电性