通状态,它所呈现的电阻为正向电阻,正向电压越大,电流也越大。它的关系是指数
关系:
其中:
ID 为流过 PN 结的电流,U 为 PN 结两端的电压,
UT=kT/q 称为温度电压当量,其中,k 为波尔兹曼常数,T 为绝对温度,q 为电
子电量,在室温下
(300K)时 UT=26mv,IS 为反向饱和电流。
2. PN 结外加反向电压
它的接法与正向相反,即
P 区接电源的负极,N 区接电源的正极。此时的外加电
压形成电场的方向与自建场的方向相同,从而使阻挡层变宽,漂移作用大于扩散作
用,少数载流子在电场的作用下,形成漂移电流,它的方向与正向电压的方向相反,
所以又称为反向电流。因反向电流是少数载流子形成,故反向电流很小,即使反向电
压再增加,少数载流子也不会增加,反向电压也不会增加,因此它又被称为反向饱
和电流。即:
ID=-IS
此时,
PN 结处于截止状态,呈现的电阻为反向电阻,而且阻值很高。
由以上我们可以看出:
PN 结在正向电压作用下,处于导通状态,在反向电压的
作用下,处于截止状态,因此
PN 结具有单向导电性。它的电流和电压的关系通式为:
它被称为伏安特性方程,如图(3)所示为伏安特性曲线。
3. PN 结的击穿
PN 结处于反向偏置时,
在一定的电压范围内,流过
PN 结的电流很小,但电压超过某一数值时,反向电流急剧增加,这种现象我们就称
为反向击穿。
击穿形式分为两种:雪崩击穿和齐纳击穿。
对于硅材料的
PN 结来说,击穿电压〉7v 时为雪崩击穿,<4v 时为齐纳击穿。在
4v 与 7v 之间,两种击穿都有。由于击穿破坏了 PN 结的单向导电性,因此一般使用
时要避免。
需要指出的是,发生击穿并不意味着
PN 结烧坏。
4. PN 结的电容效应