二极管反向偏置操作

如果在PN结两端施加反向偏置电压，该耗尽区将扩大，进一步抵抗通过它的电流（下图）：

图：耗尽层随着反向偏置而扩大

反向偏置操作

由于耗尽区扩大，反向偏置二极管可防止电流通过实际上，极少量的电流可以并且确实通过反向偏置二极管，称为漏电流，但在大多数情况下可以忽略。

二极管承受反向偏置电压的能力是有限的，就像任何绝缘体一样。如果施加的反向偏置电压变得太大，二极管将经历称为击穿的情况（下图），这通常是破坏性的。

图：二极管曲线：显示0.7V硅正向偏压和反向击穿时的拐点。

二极管的最大反向偏置电压额定值称为峰值反向电压（PIV），可从制造商处获得与正向电压一样，二极管的为峰值反向电压（PIV）额定值随温度而变化，但为峰值反向电压（PIV）随温度升高而增加，并随着二极管变冷而降低——与正向电压的值正好相反。

二极管I/V特性

如上所述，二极管的操作也可以通过称为“特性曲线”的特殊图形来描述。该图显示了与器件不同端子相关的实际电流和电压之间的关系。了解这些图表有助于了解器件的操作方式。

对于二极管，特性曲线称为I/V特性，因为它显示了阳极和阴极之间施加的电压与流经二极管的电流之间的关系。典型的I/V特性如图2.0.7所示。

图2.0.7:典型的二极管I/V特性

图形的轴显示正值和负值，因此在中心相交。对于电流（Y轴）和电压（X轴），交点的值都为零。+I和+V轴（图表的右上角区域）显示了在初始零电流区域之后电流急剧上升。

这是阳极为正，阴极为负时二极管的正向偏置。最初没有电流流动，直到施加的电压超过正向结电位。此后，电流以近似指数方式急剧上升。

-V和-I轴显示反向偏置条件（图形的左下方区域）。在这里可以看出，随着反向电压的增加，一个非常小的漏电流增加。然而，一旦达到反向击穿电压，反向电流(-I)就会急剧增加。

通常，通用“整流器”二极管的为峰值反向电压（PIV）额定值在室温下至少为50V具有数千V为峰值反向电压（PIV）额定值的二极管以适中的价格提供。

图2.0.6:二极管反向偏置

当二极管反向偏置时（阳极接负电压，阴极接正电压），如图2.0.6所示，正空穴被吸引向阳极上的负电压并远离结。同样，负电子从结处被吸引到施加到阴极的正电压上。

随着耗尽层变宽，这种作用在没有任何电荷载流子（正空穴或负电子）的结处留下更大的区域。

由于结区现在耗尽了电荷载流子，它充当绝缘体，并且随着以相反极性施加更高的电压，随着更多电荷载流子远离结，耗尽层变得更宽。二极管不会在施加反向电压（反向偏置）时导通，在硅二极管中通常小于25nA。

但是，如果施加的电压达到称为“反向击穿电压”(VRRM)的值，则反向电流会急剧增加到一定程度，如果电流不受某种方式的限制，二极管将被损坏。

审核编辑：刘清