當(dāng)對二極管施加正向電壓時,電子和空穴會不斷擴(kuò)散并存儲大量電荷,從而導(dǎo)致反向恢復(fù)過程的存在。
在施加正向電壓時,P區(qū)的空穴向N區(qū)擴(kuò)散,N區(qū)的電子向P區(qū)擴(kuò)散。這使得勢壘區(qū)(耗盡區(qū))變窄,并在P區(qū)和N區(qū)內(nèi)存儲了相當(dāng)數(shù)量的電荷。P區(qū)內(nèi)存儲了電子,而N區(qū)內(nèi)存儲了空穴。這些存儲的電荷是非平衡少數(shù)載流子,如下圖所示。
產(chǎn)生反向恢復(fù)過程的原因有:
勢壘和內(nèi)建電場的作用:在二極管中,PN結(jié)的兩側(cè)存在勢壘和內(nèi)建電場。當(dāng)正向電壓作用于二極管時,電子從N型半導(dǎo)體向P型半導(dǎo)體移動,形成正向電流;當(dāng)反向電壓作用于二極管時,電子從P型半導(dǎo)體向N型半導(dǎo)體移動,形成反向電流。由于勢壘和內(nèi)建電場的存在,反向電流需要克服這些作用力才能逐漸減小并消失。
載流子的存儲效應(yīng):在二極管中,當(dāng)正向電壓減小到零或反向電壓增加到零時,由于勢壘和內(nèi)建電場的作用,會形成一個反向偏置的PN結(jié)。這個PN結(jié)會逐漸充電,形成反向電壓。這個過程是由于載流子在PN結(jié)中的存儲效應(yīng)導(dǎo)致的。
載流子的復(fù)合和漂移:在反向恢復(fù)過程中,載流子需要克服勢壘和內(nèi)建電場的作用,逐漸減少并消失。這個過程包括載流子的復(fù)合和漂移兩個過程。載流子的復(fù)合是指載流子與價帶中的空穴結(jié)合,形成復(fù)合中心,從而減少載流子的數(shù)量。載流子的漂移是指載流子在電場的作用下,沿著一定的方向移動,從而減少載流子的數(shù)量。
為了提高電路的性能和穩(wěn)定性,需要選擇具有較短反向恢復(fù)時間的快速恢復(fù)二極管,并采取相應(yīng)的措施來縮短反向恢復(fù)時間。
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