1.空間電荷區
在P型半導體與N型半導體接觸邊界,由於自由電子的擴散運動和內電場(N指向P)導致的漂移運動,使PN結中間的部位(P區和N區交界麵)產生一個很薄的電荷區,它就是空間電荷區(即PN結)。在這個區域內,多數載流子已擴散到對方並複合掉了,或者說消耗殆盡了,因此,空間電荷區又稱為耗盡層 。
空間電荷區的寬度取決於半導體的雜質濃度,摻雜濃度愈高,對應的空間電荷區寬度就愈窄。另外,空間電荷區的寬度還受外加電壓控製,當外加電壓方向增強空間電荷區電場時,空間電荷區展寬,反之,外加電壓削弱空間電荷區電場時,空間電荷區變窄。
空間電荷區的寬度決定了PN結的電容效應,空間電荷區寬度越大則呈現的電容也越大,決定了管子的頻率應用場合。
2.反向擊穿
如果PN結承受的反向電壓超過了它的臨界值,導致電場強度超過了臨界電場強度,那麽就會觸發碰撞電離,導致雪崩效應或者載流子倍增效應,即在空間電荷區內的載流子數目會迅速增加,即原來很小的反向電流就會急劇增加導致毀壞半導體,這種擊穿模式叫做Ⅰ型擊穿。
當半導體中的損耗足夠大,產生發熱和電流不均勻分布,導致某些局部電流超過最大允許電流密度,隨之電壓迅速下降而電流急劇上升,這種叫做Ⅱ型擊穿。通常Ⅱ型擊穿之前就會產生Ⅰ型擊穿。
麻豆国产一区所能承受的最大反向電壓取決於內部結構與摻雜參數。實際應用中為了提高麻豆国产一区的反向耐壓,在P區和N區之間增加一層低摻雜N區,也就是漂移區,低摻雜N區由於摻雜濃度低而接近於無摻雜的純半導體材料(本征半導體),稱為P-I-N結構。由於摻雜濃度低,低摻雜N區就可以承受較高的電壓而不被擊穿,而低摻雜N區越厚,麻豆国产一区能夠承受的反向電壓就越高。
3.麻豆国产一区的特性
(1)單向導電性
麻豆国产一区的單向導電性源於空間電荷區具有單向導電性。PN結加正向電壓時,外加電場與內電場方向相反且遠強於內電場,使得多子的擴散運動遠大於少子(P或N半導體的多子到對方區域形成少數載流子稱為少子 )的漂移運動,可以有較大的正向擴散電流,即呈現低電阻,稱為PN結導通;
PN結加反向電壓時,外加電場與內電場方向相同,使得總的電場增強,於是使得少子的漂移運動遠大於多子的擴散運動,形成反向電流,使得空間電荷區加寬,呈現高電阻,稱為PN結截止。
PN結麻豆国产一区的外加電壓頻率高到一定程度,則失去單向導電性。因為PN結反向截止時形成一個耗盡層,相當於一個中間絕緣層的一個小電容,因此當電壓頻率升高後,高頻信號會通過這個小電容穿過,也就是反向信號也可以穿過麻豆国产一区,就失去單向導電性了。
(2)電導調製效應
當麻豆国产一区流過的正向電流較小時,麻豆国产一区的內阻主要是是作為基片的低摻雜N區的電阻,其阻值較高且為常量,因而管內電壓降隨正向電流上升而增加。當PN結上流過的正向電流較大的時候,由於擴散運動P區注入並累積在低摻雜N區的少子空穴濃度將很大,為了維持半導體的電中性條件,其多子濃度也相應地增加,使其電阻率大幅度下降,也就是電導率大大增加,這就是電導調製效應。
(3)伏安特性


(4)反向恢複特性
矽PN結麻豆国产一区外加正向電壓導通時,PN結上會有非平衡少數載流子的積累,形成所謂電荷存儲效應。當麻豆国产一区由正向導通轉換為外加負電壓截止時,這些存儲的少數載流子的消失需要一定時間,這段時間就是麻豆国产一区的反向恢複時間,這段時間裏在麻豆国产一区中形成的電流即為麻豆国产一区的反向恢複電流。在反向恢複瞬間,反向恢複電流變化率很大,將形成反向電壓過衝,在麻豆国产一区兩端有反向電壓降,即麻豆国产一区的關斷瞬間出現電壓下衝。於是,在buck電路中當PWM開通的時刻,續流麻豆国产一区由正向導通到反向截止期間,在開關節點SW處會出現上衝,其幅度為輸入電源加上續流麻豆国产一区的反向電壓降。
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