二極管的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

作者：黑金剛電容    發(fā)布時(shí)間：2024-12-18 16:21:25  訪問(wèn)量：59  來(lái)源：黑金剛電容

二極管的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

二極管是一種電子元件，在電子電路中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

一、基本結(jié)構(gòu)

二極管主要由一個(gè) PN 結(jié)組成，P 型半導(dǎo)體(空穴型半導(dǎo)體)和 N 型半導(dǎo)體(電子型半導(dǎo)體)結(jié)合在一起。P 區(qū)有大量的空穴，N 區(qū)有大量的電子。當(dāng)這兩個(gè)區(qū)域結(jié)合時(shí)，在它們的交界處會(huì)形成一個(gè)空間電荷區(qū)，也就是 PN 結(jié)。這個(gè)區(qū)域阻止了多數(shù)載流子的擴(kuò)散，使得二極管具有單向?qū)щ娦浴?/span>

二、工作原理

正向偏置：當(dāng)二極管的 P 區(qū)接電源正極，N 區(qū)接電源負(fù)極時(shí)，稱(chēng)為正向偏置。在這種情況下，外部電場(chǎng)方向與 PN 結(jié)內(nèi)部電場(chǎng)方向相反，使得空間電荷區(qū)變窄，多數(shù)載流子(P 區(qū)的空穴和 N 區(qū)的電子)能夠順利通過(guò) PN 結(jié)，形成較大的正向電流，二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)。例如，普通的硅二極管，當(dāng)正向電壓超過(guò) 0.7V 左右(鍺二極管約 0.3V)時(shí)，就會(huì)有明顯的正向電流通過(guò)。

反向偏置：當(dāng)二極管的 P 區(qū)接電源負(fù)極，N 區(qū)接電源正極時(shí)，稱(chēng)為反向偏置。此時(shí)，外部電場(chǎng)與 PN 結(jié)內(nèi)部電場(chǎng)方向相同，空間電荷區(qū)變寬，多數(shù)載流子很難通過(guò) PN 結(jié)，只有少數(shù)載流子(P 區(qū)的電子和 N 區(qū)的空穴)形成微弱的反向電流，這個(gè)電流通常非常小，在理想情況下可以近似認(rèn)為二極管處于截止?fàn)顟B(tài)。不過(guò)，當(dāng)反向電壓超過(guò)一定限度(稱(chēng)為反向擊穿電壓)時(shí)，二極管會(huì)被擊穿，反向電流會(huì)急劇增加，可能會(huì)損壞二極管。

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