电流知识
pn结 饱和电流 温度特性?
一、pn结 饱和电流 温度特性?
1、正向导通,反向截止。当正向电压达到一定值时(硅管0.7伏,锗管0.3伏)左右时,电流随电压成指数变化。与电阻相比它是具有非线性特性的,因此它的特性曲线一般是非线性的。
2、有两种载流子,即电子和空穴。
3、受温度影响比较大,因为温度变化影响载流子的运动速度以及本征激发的程度,因此设计或者运用时常需要考虑温度问题。
正向偏置时,空间电荷区缩小,削弱内电场,外电场增大到一定值以后,扩散电流显著增加,形成明显的正向电流,PN结导通。
反向偏置时,空间电荷区拓展,加强内电场,扩散运动大大减弱,少子的漂移运动增强并占优势。然而常温下掺杂半导体的少子浓度很低,反向电流远小于正向电流。
温度一定时,少子浓度一定,PN结反向电流几乎与外加反向电压无关,所以又称为反向饱和电流。
二、pn结反向电压内部电流关系?
给PN结加正向电压时,pn结变薄,可以有正向电流通过,此时电压降为0.65伏特左右(硅管)。给PN结加反向电压时,pn结变厚,仅有极微量的电流(漏电流)通过。此时为反向阻断状态,当反向电压加到足够大,pn结被击穿,pn结就变为一个纯导体了。
光伏电池也是如此。
三、pn结整流特性?
PN结整流特性是指当半导体材料中PN结被正向或反向偏置时,所表现出的电流流动特性。1. 正向偏置特性:当PN结被正向偏置时,即在P区加正电压而在N区加负电压,此时PN结会变薄,使得载流子能通过结层进行流动。在正向偏置下,当正电压增大时,PN结就会开始导通,电流呈指数增长。正向偏置时,PN结的电流主要由少数载流子贡献,即电子从N区向P区注入,同时空穴从P区向N区注入,导致电流的流动。而且,正向偏置情况下,PN结的阻抗很小,相对来说电流容易流动。2. 反向偏置特性:当PN结被反向偏置时,即在P区加负电压而在N区加正电压,此时PN结会变厚,使得空间电荷区增宽,从而阻止了载流子的流动。在反向偏置下,PN结的电流非常小,可以近似看作是截止状态。当反向偏压增大到一定程度时,PN结会发生击穿现象,电流急剧增大,这是因为击穿时电子与空穴可以通过空穴-电子对产生电子对(电离)的方式流动形成电流。总结:PN结的正向偏置特性表现为低阻抗通过电流,反向偏置特性表现为截止电流,直到达到一定电压会发生击穿。这种特性使得PN结在电子学和电力电子等领域中广泛应用,例如用于整流、开关、放大器等电路中。
四、pn结加正向电压时电流方向?
1、正向电压(正向偏置):PN结的P区接电源的正极,N区接电源的负极;
2、PN结加正向电压时,在PN结上会形成方向从P指向N的外电场,这个外电场的方向与PN结内电场方向相反,削弱了内电场的作用,使漂移运动和扩散运动的平衡被打破,扩散运动加强。由于这时扩散了的多子可以由外电场得到源源不断的补充,形成了流入P区的电流,称为正向导通电流。又因为这个电流是由多子形成的,其值比较大,此时PN结的内阻较小,类似于开关闭合。
五、pn结最大电流?
二极管的最大电流参数相关的主要有:最大整流电流IF,是指二极管长期连续工作时,允许通过的最大正向平均电流值,其值与PN结面积及外部散热条件等有关;正向峰值电流(正向最大电流)IFM(IM),是在额定功率下,允许通过二极管的最大正向脉冲电流;反向峰值电流IRM;反向不重复峰值电流IRSM;最大稳压电流IZM,仅适用于稳压二极管。
二极管,(英语:Diode),电子元件当中,一种具有两个电极的装置,只允许电流由单一方向流过,许多的使用是应用其整流的功能。而变容二极管(Varicap Diode)则用来当作电子式的可调电容器。大部分二极管所具备的电流方向性我们通常称之为“整流(Rectifying)”功能。二极管最普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过(称为顺向偏压),反向时阻断 (称为逆向偏压)。因此,二极管可以想成电子版的逆止阀。
六、pn结电流分类?
扩散,漂移,产生复合,遂穿,陷阱辅助遂穿。反向饱和电流有扩散和漂移。体漏电流有产生复合,遂穿,陷阱辅助遂穿。表面漏电流有表面产生复合,表面遂穿,表面沟道电流。
PN结
采用不同的掺杂工艺,通过扩散作用,将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体(通常是硅或锗)基片上,在它们的交界面就形成空间电荷区称为PN结(英语:PN junction)。PN结具有单向导电性,是电子技术中许多器件所利用的特性,例如半导体二极管、双极性晶体管的物质基础。
七、PN结具有什么特性?
pn结的基本特性是单向导通、反向饱和漏电或击穿导体,也是晶体管和集成电路最基础、最重要的物理原理,所有以晶体管为基础的复杂电路的分析都离不开它。
比如二极管就是基于PN结的单向导通原理工作的;而一个PNP结构则可以形成一个三极管,里面包含了两个PN结。
八、pn结反向电压?
应该是pn结反向裁止
PN结一边是P区,一边是N区,只有P区电位高于N区电位,它才会通,而且有P到N导通,反过来,N电位高于P区,不会导通,称为反向截止。
在 P 型半导体中有许多带正电荷的空穴和带负电荷的电离杂质。在电场的作用下,空穴是可以移动的,而电离杂质(离子)是固定不动的 。
N 型半导体中有许多可动的负电子和固定的正离子。当P型和N型半导体接触时,在界面附近空穴从P型半导体向N型半导体扩散,电子从N型半导体向P型半导体扩散。空穴和电子相遇而复合,载流子消失。
因此在界面附近的结区中有一段距离缺少载流子,却有分布在空间的带电的固定离子,称为空间电荷区 。
P 型半导体一边的空间电荷是负离子 ,N 型半导体一边的空间电荷是正离子。正负离子在界面附近产生电场,这电场阻止载流子进一步扩散 ,达到平衡。
当PN结外加反向电压时,内外电场的方向相同,在外电场的作用下,载流子背离PN结运动,结果使空间电荷区变宽,,耗尽层会(变宽)变大。PN结外加正向电压时,扩散电流大于漂移电流,耗尽层将变窄。
九、pn结击穿电压?
对pn结施加的反向偏压增大到某一数值VBR时,反向电流密度突然开始迅速增大的现象称为pn结击穿。发生击穿时的反向电压称为pn结的击穿电压。
击穿电压与半导体材料的性质、杂质浓度及工艺过程等因素有关。pn结的击穿从机理上可分为雪崩击穿、隧道击穿和热电击穿三类。前两者一般不是破坏性的,如果立即降低反向电压,pn结的性能可以恢复;如果不立即降低电压,pn结就遭到破坏。pn结上施加反向电压时,如没有良好散热条件,将使结的温度上升,反向电流进一步增大,如此反复循环,最后使pn结发生击穿。由于热不稳定性引起的击穿,称为热电击穿,此类击穿是永久破坏性的
十、pn结死区电压?
死区电压也叫开启电压,是应用在不同场合的两个名称。死区电压,指的是即使加正向电压,也必须达到一定大小才开始导通,这个阈值叫死区电压,硅管约0.5V,锗管约0.1V。(硅和锗是制造晶体管最常用的两种半导体材料,硅管较多,锗管较少)。
在二极管正负极间加电压,当电压大于一定的范围时二极管开始导通,这个电压叫开启电压。锗管0.1左右,硅管0.5左右。死区电压是指在二极管应用在具体的电路中时,由于本身的压降,也就是供电电压小于一定的范围时不导通,造成输出波形有残缺,从供电电压经过零点直到输出波形残缺消失的时候,这一段电压就是死区电压,本质上就是二极管的开启电压。
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