1. 伏安特性
正向特性:oa:死區(qū);開啟電壓:vth;ab:近似指數(shù)規(guī)律;bc:近似恒壓源;導(dǎo)通電壓為von,二極管正向?qū)щ娐窌r(shí),通常要工作在這個(gè)區(qū)-線性區(qū)。
在理想條件下,二極管兩端電壓和電流關(guān)系為:,其中,is:反向飽和電流,vt:電壓的溫度當(dāng)量,室溫下vt26mv。
正偏時(shí),,則:。
說明,正向電流大約每增加10倍,二極管兩端電壓只增加60mv。
2.擊穿特性
當(dāng)外加反向電壓超過擊穿電壓時(shí),反向電流急劇增大,稱為反向擊穿。
齊納擊穿:外加電場(chǎng)將價(jià)電子直接從共價(jià)鍵中拉出來,使電子空穴對(duì)增多,電流增大。
雪崩擊穿:當(dāng)電場(chǎng)足夠強(qiáng)時(shí),載流子的漂移運(yùn)動(dòng)被加速,將中性原子中的價(jià)電子“撞”出來,產(chǎn)生新的電子空穴對(duì)。形成連鎖反應(yīng),使電流劇增。齊納擊穿多發(fā)生在高摻雜的pn結(jié)中雪崩擊穿多發(fā)生在低摻雜的pn結(jié)中4v以下為齊納擊穿,7v以上為雪崩擊穿,4--7v可兩者都有。
3. 溫度特性
溫度升高時(shí),反向飽和電流增大,正向電流也增大。溫度升高10℃,is約增加1倍,電壓減小25mv。
pn結(jié)正向電壓具有負(fù)溫度系數(shù)
4. 二極管的電容效應(yīng)
pn結(jié)電壓變化將引起結(jié)區(qū)及結(jié)外側(cè)載流子數(shù)量(電荷量)的變化,這一效應(yīng)可用結(jié)電容cj來模擬,。
正偏時(shí)以擴(kuò)散電容為主(diffusion),反偏時(shí)以墊壘電容為主(barrier)
(擴(kuò)散電容):pn結(jié)正偏。
少子濃度分布
多子擴(kuò)散到對(duì)方后,成為對(duì)方的少子。因此,結(jié)邊緣有一少子濃度分布曲線。當(dāng)外加正偏電壓增大,濃度分布曲線變化相當(dāng)于電荷量變化。
(墊壘電容):,pn結(jié)反偏。
當(dāng)pn結(jié)外加反向電壓增大或減小時(shí),空間電荷區(qū)將產(chǎn)生寬窄的改變,這相當(dāng)于二塊平行夾板間隔發(fā)生變化,把此時(shí)的情況看成平行。