pn结的基本特性是什么

pn结的基本特性是什么

1、正向导通，反向截止。当正向电压达到一定值时（硅管0.7伏，锗管0.3伏）左右时，电流随电压成指数变化。与电阻相比它是具有非线性特性的，因此它的特性曲线一般是非线性的。

2、有两种载流子，即电子和空穴。

3、受温度影响比较大，因为温度变化影响载流子的运动速度以及本征激发的程度，因此设计或者运用时常需要考虑温度问题。

PN结的击穿特性

如图所示，当加在PN结上的反向电压增加到一定数值时，反向电流突然急剧增大，PN结产生电击穿—这就是PN结的击穿特性。发生击穿时的反偏电压称为PN结的反向击穿电压VBR。

PN结的电击穿是可逆击穿，及时把偏压调低，PN结即恢复原来特性。电击穿特点可加以利用（如稳压管）。热击穿就是烧毁，是不可逆击穿。使用时尽量避免。

PN结被击穿后，PN结上的压降高，电流大，功率大。当PN结上的功耗使PN结发热，并超过它的耗散功率时，PN结将发生热击穿。这时PN结的电流和温度之间出现恶性循环，最终将导致PN结烧毁。

PN结的单向导电性

正向偏置时，空间电荷区缩小，削弱内电场，外电场增大到一定值以后，扩散电流显著增加，形成明显的正向电流，PN结导通。

反向偏置时，空间电荷区拓展，加强内电场，扩散运动大大减弱，少子的漂移运动增强并占优势。然而常温下掺杂半导体的少子浓度很低，反向电流远小于正向电流。

温度一定时，少子浓度一定，PN结反向电流几乎与外加反向电压无关，所以又称为反向饱和电流。

PN结的电容特性

PN结除具有非线性电阻特性外，还具有非线性电容特性，主要有势垒电容和扩散电容。

1、势垒电容：势垒区类似平板电容器，其交界两侧存储着数值相等极性相反的离子电荷，电荷量随外加电压而变化，称为势垒电容，用CT表示。

CT=dQ/dV

PN结有突变结和缓变结，现考虑突变结情况（缓变结参见《晶体管原理》），PN结相当于平板电容器，虽然外加电场会使势垒区变宽或变窄但这个变化比较小可以忽略，

则CT=εS/L，已知动态平衡下阻挡层的宽度L0，代入上式可得：

CT不是恒值，而是随V而变化，利用该特性可制作变容二极管。

2、扩散电容：多子在扩散过程中越过PN结成为另一方的少子，当PN结处于平衡状态（无外加电压）时的少子称为平衡少子可以认为阻挡层以外的区域内平衡少子浓度各处是一样的，当PN结处于正向偏置时，N区的多子自由电子扩散到P区成为P区的非平衡少子，由于浓度差异还会向P区深处扩散，距交界面越远，非平衡少子浓度越低，其分布曲线见［PN结的伏安特性］。当外加正向电压增大时，浓度分布曲线上移，两边非平衡少子浓度增加即电荷量增加，为了维持电中性，中性区内的非平衡多子浓度也相应增加，这就是说，当外加电压增加时，P区和N区各自存储的空穴和自由电子电荷量也增加，这种效应相当于在PN结上并联一个电容，由于它是载流子扩散引起的，故称之为扩散电容CD，由半导体物理推导得CD=（I+Is）τp/VT推导过程参见《晶体管原理》。

当外加反向电压时I=Is，CD趋于零。