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[作業(yè)已審核] 二極管半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)疑問

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發(fā)表于 2021-1-28 10:30:13 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
二極管半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)疑問

硬件錄播課程二極管基本應(yīng)用二疑問.docx

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發(fā)表于 2021-2-5 18:53:08 | 只看該作者
1.Good job, 蒙健

2.疑問1:齊納二極管因?yàn)橹負(fù)诫s使得耗盡層寬,使得能級(jí)差大,所以擊穿電壓小?不是能級(jí)差大,所需要的能量才大嗎?
答:(1)首先我們說重?fù)诫s,因?yàn)橹負(fù)诫s意味著擴(kuò)散電流比較大,所以擴(kuò)散電流會(huì)更快的形成,自由電子和空穴的結(jié)合也會(huì)更快,正負(fù)離子的產(chǎn)生也會(huì)更快,進(jìn)而可以更快的達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,導(dǎo)致耗盡層在很短的時(shí)間內(nèi)構(gòu)成,所以比較窄       (2)齊納擊穿常發(fā)生在摻雜濃度比較高的PN結(jié)中,因?yàn)榇藭r(shí)空間電荷層比較薄,一個(gè)很小的反向電壓就可以在空間電荷區(qū)內(nèi)建立一個(gè)很強(qiáng)的電場(chǎng)(通常高達(dá)108V/cm)
       (3)當(dāng)溫度升高時(shí),電子熱運(yùn)動(dòng)加劇,較小的反向電壓就能把價(jià)電子從共價(jià)鍵中拉出來(lái),所以溫度上升時(shí),擊穿電壓下降,也就是說,齊納擊穿具有負(fù)的溫度系數(shù)。

3.疑問2:如果是這個(gè)曲線,證明溫度越高,所需要的電壓越高。和上面所說,溫度越高所需電壓越小相矛盾?
答:(1)這個(gè)曲線主要是看右邊,其只是表明溫度越高,其TCR即溫度系數(shù)誤差越大,即在高溫度的時(shí)候,溫度每變化1℃,其齊納電壓便宜的就越大,

4.疑問3:為什么正弦波通過小信號(hào)二極管后,其峰值會(huì)變大?不應(yīng)該是減小0.7V左右嗎?
   答1)首先峰值并沒有變大,峰值減小了0.7V
     (2)我們這邊變化的實(shí)際上是反向恢復(fù)過程的電壓的變化,其根本原因是寄生電容的存在

5.疑問4:當(dāng)正偏使會(huì)讓順向等效電容進(jìn)行充電,當(dāng)正弦波進(jìn)入反向電壓狀態(tài)時(shí)時(shí),二極管不能馬上截止,因?yàn)檎珪r(shí)的等效電容要先進(jìn)行放電,需要經(jīng)歷一定的時(shí)間,然后又要對(duì)反偏時(shí)存在的結(jié)電容充電,充完電后才進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。這樣分析對(duì)嗎?先得讓結(jié)電容充滿電,才進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)?(對(duì)的)


6.疑問5:為什么正向寄生電容比反向寄生電容還大?這樣豈不是正向寄生電容為主要考慮參數(shù)?和前面所述,trr主要是因?yàn)榉聪蚣纳娙菹嗝堋?/font>
1)勢(shì)壘電容Cb:勢(shì)壘電容是由耗盡層內(nèi)的空間離子電荷隨外加電壓變化引起的電容,用Cb表示;當(dāng)外加反向電壓時(shí),Cb的變化明顯,一般隨反向電壓的增加而減小,其值通常在0.5~100pF范圍內(nèi)1勢(shì)壘電容的大小與PN結(jié)的結(jié)構(gòu)、制作工藝和摻雜濃度有關(guān);
  (2)擴(kuò)散電容Cd:擴(kuò)散電容是在PN結(jié)加正向電壓時(shí),多子在擴(kuò)散的過程中引起電荷積累而產(chǎn)生的,用Cd表示區(qū)的多子(空穴)進(jìn)入N區(qū)后,在PN結(jié)邊界處濃度較大,然后依指數(shù)規(guī)律擴(kuò)散;同樣,N區(qū)的多子(電子)進(jìn)入P區(qū)后,在PN邊界處的濃度也較高;正向電壓增大時(shí),擴(kuò)散的電子和空穴的濃度梯度增加,反之減小;這種電容效應(yīng)稱為PN結(jié)的擴(kuò)散電容(Diffusion Capacitance)
  (3)當(dāng)PN結(jié)處于正偏時(shí),擴(kuò)散電容的影響占主導(dǎo);而反偏時(shí),勢(shì)壘電容占主導(dǎo);
  (4)在低頻和結(jié)電容較小時(shí),可以忽略結(jié)電容的影響,只考慮二極管的單向?qū)щ娦?而在高頻時(shí),結(jié)電容的阻抗很小,可能使二極管失去單向?qū)щ娦?需要說明的是,事情總是有兩面性,利用PN結(jié)電容隨反偏電壓變化的特性可以制成變?nèi)荻䴓O管


疑問6:電源不是源源不斷的給P型區(qū)提供電子嗎?然后電子又和空穴結(jié)合,負(fù)離子不是會(huì)變少嗎?反之n型區(qū)也是
答:(1)在正偏的時(shí)候,是這樣的,正極源源不斷的提供空穴等效于,負(fù)極源源不斷地提供自由電子,這樣正負(fù)離子肯定會(huì)越來(lái)越少,然后內(nèi)置電場(chǎng)就會(huì)降低,最終正向?qū)?/font>








      

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