什么是二極管的死區(qū)電壓?為什么會(huì)出現(xiàn)死區(qū)電壓?硅管和鍺管的死區(qū)電壓各約是多少?
一、什么是二極管的死區(qū)電壓?
二極管是電子器件中常見(jiàn)的一種元件。它是由一對(duì)半導(dǎo)體材料制成的器件,即P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體。在正向偏置(即向著P型半導(dǎo)體連接正電壓,向著N型半導(dǎo)體連接負(fù)電壓)時(shí),二極管中電子可以通過(guò)PN結(jié)的能壘,流經(jīng)器件,從而使二極管具有導(dǎo)電的作用。
然而,在反向偏置時(shí)(即向著P型半導(dǎo)體連接負(fù)電壓,向著N型半導(dǎo)體連接正電壓),由于PN結(jié)之間存在能隙阻擋,電子不能流過(guò),因此二極管具有非導(dǎo)電的作用。但實(shí)際上,在反向偏置時(shí),即使連接的電壓為零,也會(huì)存在少量的漏電流。這是因?yàn)镻N結(jié)兩側(cè)的半導(dǎo)體材料并不是純凈無(wú)雜質(zhì)的,存在少量的雜質(zhì)離子和缺陷,這些雜質(zhì)離子和缺陷會(huì)形成導(dǎo)電的路徑,使少量的電流通過(guò)PN結(jié)。
當(dāng)實(shí)際使用中反向偏置的電壓超過(guò)一定值時(shí),漏電流突然變得非常大,把二極管可視為電阻時(shí)其電阻值突然變小,這個(gè)電壓值就是二極管的死區(qū)電壓。
二、為什么會(huì)出現(xiàn)死區(qū)電壓?
當(dāng)電壓極性與二極管的正常使用相反時(shí),電荷難以穿過(guò)PN結(jié)中的電勢(shì)壘,因此會(huì)導(dǎo)致PN結(jié)中殘留的載流子積累。在理想情況下,載流子的積累是不存在的,即當(dāng)電壓為零時(shí),流過(guò)二極管的電流也應(yīng)該為零。但由于PN結(jié)本身不能完全隔絕電流,所以即使電壓為零,也會(huì)有少量的電流通過(guò),這被稱(chēng)為漏電流。當(dāng)電壓進(jìn)一步增加時(shí),殘留的載荷子積累會(huì)不斷增加,電流也會(huì)不斷增大,直到電流突然放大為幾乎無(wú)限大,這時(shí)二極管表現(xiàn)為一個(gè)非常低的電阻,即出現(xiàn)了死區(qū)電壓。
三、硅管和鍺管的死區(qū)電壓各約是多少?
針對(duì)“硅管和鍺管的死區(qū)電壓各約是多少?”這個(gè)問(wèn)題,我們需要詳細(xì)地了解這兩種器件的特性。硅管的電壓比鍺管偏高,它的特性類(lèi)似于二極管,只不過(guò)它具有反向電壓承受能力非常高的特點(diǎn)。絕大多數(shù)硅管的反向電壓達(dá)到200伏特以上,有一些型號(hào)甚至超過(guò)1000伏特。在硅管的響應(yīng)特性曲線(xiàn)中,我們可以看到硅管的死區(qū)電壓是可以用剪切線(xiàn)表示的。
相比之下,鍺管的死區(qū)電壓要比硅管小得多。鍺管的反向電壓通常不超過(guò)55伏特,因此它們需要注意使用范圍。鍺管在響應(yīng)特性曲線(xiàn)方面并不具有硅管的剪切線(xiàn)特征。
綜上所述,二極管的死區(qū)電壓是由反向偏置電壓引起的,當(dāng)偏置電壓超過(guò)一定電壓值時(shí),漏電流急劇增大,二極管導(dǎo)通。硅管和鍺管的死區(qū)電壓各有不同,硅管的反向電壓承受能力高,因此它的死區(qū)電壓也比較高,而鍺管則需要注意反向電壓方面的問(wèn)題。
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