二极管温度效应与电容效应.pdf下载分享
- 电子书
- 9小时前
- 2热度
- 0评论
资料简介
本文档详细探讨了PN结二极管的温度特性和电容效应，包括I-V特性的温度依赖关系、正偏与反偏下的温度效应、以及PN结作为势垒电容的应用。适合电子工程、半导体物理领域的学生和专业人士阅读，旨在深化对二极管工作原理的理解，探索其在温度测量与控制、变容二极管设计中的应用潜力。
文件名称：二极管温度效应与电容效应.pdf
文件类型：PDF文档
文件标签：二极管、温度效应、电容效应
内容预览
PN结的温度特性
PN结的电容效应
2.6节、2.7节
一 I-V 特性的温度依赖关系
PN结中存在少子注入引起的扩散电流、空间电荷区的产生与复
合电流和隧道电流。隧道电流对温度不敏感，扩散电流和产生、
复合电流依赖于温度：
ni 随温度增加而迅速增加，在高于室温
时，不太大的正偏压下就使 Id 占优势。
正偏：
反偏：
随温度增加，ni 增大，扩散电流 Id 也占优势
无论正偏或是反偏，(2-48)式足以描述大多数二极管 I-V 特性
对温度的依赖关系：
说明
1、I0 的温度依赖关系：
主要体现在 ni 对温度的依赖关系上：
反应了反偏情况下，I-V 特性的温度效应
反偏
-
正偏
取
和
2、正偏时 的温度依赖关系：
？
对于硅二极管，Eg0＝1.21eV，典型的工作电压为0.6V；在
室温(300K)时，每增加 10oC，电流约增加l倍；电压随温度
线性地减小，系数约为-2mV/oC ；结电压随温度变化十分
灵敏。可利用这一特性来精确测温和控温。
思考题：
PN结温度系数的测试分析
？
二 PN 结的势垒电容
PN空间电荷区的电荷量随外加偏压而变化的现象，表明PN结
具有电容效应。利用PN结电容效应可制成变容二极管和集成
电路中所需的电容。
接通电源，对电容充电，直至两个极板间的电位差等于外加电
压。极板上的电荷量随外加电压的增加而增大，相应的极板间
电场强度也增强。电容器上电压的变化是靠极板上电荷的改变
而实现的。
（1 ）基本概念
PN结上的压降也是通过空间电荷区正、负电荷发生变化来实现
的。正负电荷增加、PN结压降增大；空间电荷区正负电荷减小，
压降减小。可见，PN结类似于平板电容。
反偏电压增加，有放电电流使得（电子和空穴流走），空间电
荷区的正、负电荷增加；反偏电压减小，正负电荷减少；在耗
尽层近似的情况下，正负电荷的增减是靠空间电荷区的宽度变
化来实现的。
当外加电压不变时，空间电荷区的空间电荷量不变，空间电荷区
的电容充电和放电停止，因此，PN结电容只在外加电压变化时才
起作用。外加电压频率越高，每秒充发电的次数越多，通过空间
电荷区电容的电流就越大，空间电荷区电容作用也显著。
PN结的电容效应发生在势垒区，称为势垒电容