二極管半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)疑問(wèn)

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二極管半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)疑問(wèn)

老白

1.Good job, 蒙健

2.疑問(wèn)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��？不是能級(jí)差大，所需要的能量才大嗎?
答：（1）首先我們說(shuō)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(shuō)，齊納擊穿具有負(fù)的溫度系數(shù)。

3.疑問(wèn)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(shuō)，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(wèn)3：為什么正弦波通過(guò)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(méi)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(guò)程的電壓的變化，其根本原因是寄生電容的存在

5.疑問(wèn)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�偏時(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(wèn)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�電容相矛盾�?/font>
答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(guò)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(shuō)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�極管


疑問(wèn)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>