二极管特性详解

二极管的特性主要包括：正向特性、反向特性、反向击穿特性、反向恢复特性。

1、正向特性

当正向电压很低时，正向电流几乎为零，这是因为外加电压的电场还不能克服PN结内部的内电场，内电场阻挡了多数载流子的扩散运动，此时二极管呈现高电阻值，基本上还是处于截止的状态。当正向电压超过二极管开启电压Uon（又称为死区电压）时，电流增长较快，二极管处于导通状态。开启电压与二极管的材料和工作温度有关，通常硅管的开启电压为Uon=0.5V，锗管为Uon=0.2V。二极管导通后，二极管两端的导通压降很低，硅管为0.6～0.7V，锗管为0.2～0.3V。

二极管的伏安特性对温度很敏感，温度升高时，正向特性曲线向左移，对应同样大小的正向电流，正向压降随温升而减小。研究表明，温度每升高10℃，正向压降减小2mV。

2、反向特性

PN结加上反向电压时，已知少数载流子的漂移运动形成反向电流。因少数载流子数量少，且在一定温度下数量基本维持不变，因此，当反向电压在一定范围内增大时，反向电流的大小基本恒定，而与反向电压大小无关，故称为反向饱和电流，一般小功率锗管的反向电流可达几十μA，而小功率硅管的反向电流要小得多，一般在0.1μA以下，当温度升高时，少数载流子数目增加，使反向电流增大，特性曲线下移，研究表明，温度每升高100℃，反向电流近似增大一倍。

3、反向击穿特性

当反向电压增大到UBR（反向击穿电压）时，外电场能把原子核外层的电子强制拉出来，使半导体内载流子的数目急剧增加，反向电流突然增大，二极管呈现反向击穿的现象。二极管被反向击穿后，就失去了单向导电性。二极管反向击穿又分为电击穿和热击穿，利用电击穿可制成稳压管，而热击穿将引起电路故障，使用时一定要注意避免二极管发生反向热击穿的现象。

雪崩击穿是在电场作用下，载流子能量增大，不断与晶体原子相碰，使共价键中的电子激发形成自由电子-空穴对。新产生的载流子又通过碰撞产生自由电子-空穴对，这就是倍增效应。1生2，2生4，像雪崩一样增加载流子。

齐纳击穿完全不同，在高的反向电压下，PN结中存在强电场，它能够直接破坏共价键将束缚电子分离出来形成电子-空穴对，形成大的反向电流。齐纳击穿需要的电场强度很大，只有在杂质浓度特别大的PN结才做得到（杂质大电荷密度就大）。

一般的二极管掺杂浓度没这么高，它们的电击穿都是雪崩击穿。齐纳击穿大多出现在特殊的二极管中，如稳压二极管。

只要限制电流与功耗，任何“击穿”都是可恢复的！击穿类型由掺杂浓度决定（掺杂浓度大的为齐纳击穿）。通常，击穿电压<6~7V的属于齐纳击穿，稳压管的温度系数为负；高于此电压的属于雪崩击穿，稳压管的温度系数为正，这是由PN结的内部结构决定的，能不能恢复要看PN结是不是被物理地烧坏，与产生击穿的机制是无关的！

4、反向恢复

一般二级管：trr为1~10微秒，可用于低频整流；

快恢复二极管：trr小于1个微秒；

超快恢复二级管trr小于100纳秒（外延法制造）；

肖特基二级管trr在10纳秒左右。

以上就是针对二极管的正向特性、反向特性、反向击穿特性、反向恢复特性的简单介绍。

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