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二極管的基本結構和工作原理

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二極管的基本結構和工作原理

作者:黑金剛電容    發布時間:2024-12-18 16:21:25  訪問量:164  來源:黑金剛電容


二極管基本結構工作原理

二極管是一種電子元件,在電子電路中發揮著至關重要的作用。

一、基本結構

二極管主要由一個 PN 結組成,P 型半導體(空穴型半導體)和 N 型半導體(電子型半導體)結合在一起。P 區有大量的空穴,N 區有大量的電子。當這兩個區域結合時,在它們的交界處會形成一個空間電荷區,也就是 PN 結。這個區域阻止了多數載流子的擴散,使得二極管具有單向導電性。

二、工作原理

正向偏置:當二極管的 P 區接電源正極,N 區接電源負極時,稱為正向偏置。在這種情況下,外部電場方向與 PN 結內部電場方向相反,使得空間電荷區變窄,多數載流子(P 區的空穴和 N 區的電子)能夠順利通過 PN 結,形成較大的正向電流,二極管處于導通狀態。例如,普通的硅二極管,當正向電壓超過 0.7V 左右(鍺二極管約 0.3V)時,就會有明顯的正向電流通過。

反向偏置:當二極管的 P 區接電源負極,N 區接電源正極時,稱為反向偏置。此時,外部電場與 PN 結內部電場方向相同,空間電荷區變寬,多數載流子很難通過 PN 結,只有少數載流子(P 區的電子和 N 區的空穴)形成微弱的反向電流,這個電流通常非常小,在理想情況下可以近似認為二極管處于截止狀態。不過,當反向電壓超過一定限度(稱為反向擊穿電壓)時,二極管會被擊穿,反向電流會急劇增加,可能會損壞二極管。

二極管



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