PN结伏安特性.docx

二、PN结伏安特性------流过PN结的电流与加在其两端电压之间的关系
加电压后，PN结内部的物理过程（内特性）
加正向电压（或加正偏压，或正偏）
电源的正极接Ｐ区,负极接Ｎ区。

（a）此时外加电压在阻挡层内形成的电场与内建电场方向相反,空间电荷区两端电压从VB→VB－V，变小，这样就打破了原有的动态平衡状态,扩散>漂移，有电流从P→N，即多子的扩散电流（包括电子扩散电流和空穴扩散电流）形成正向电流。
（b）使空间电荷区变窄
加正向电压使P区中的多数载流子空穴和N区中的多数载流子电子都要向空间电荷区运动。当P区的空穴和N区的电子进入空间电荷区后,就要分别中和一部分负离子和正离子,使空间电荷量减少,空间电荷区宽度变窄
（c）中性区少子分布曲线

从N→P的自由电子扩散电流点的少子分布梯度
从P→N的空穴扩散电流点的少子分布梯度
当是时，，∴正向电流主要是空穴扩散电流
当是时，，∴正向电流主要是电子扩散电流
加反向电压（或加反偏压，或反偏）

此时外加电压在阻挡层内形成的电场与内建电场方向相同,空间电荷区两端电压从VB→VB+V，变大，这样也打破了原有的动态平衡状态,漂移>扩散，少子的漂移电流（包括电子漂移电流和空穴漂移电流）形成反向电流，从N→P。
使空间电荷区变厚
中性区少子分布曲线
由N到P的空穴漂移电流大小决定于在B点的梯度，由P到N的电子漂移电流大小决定于在A点的梯度
反向电流的特点
少子浓度很低，∴很小，μA数量级
加大反向电压时，基本不变∴叫反向饱和电流
掺杂越浓，越小，∴越小
温度T↑时，

PN结伏安特性（外特性）
不管内部物理过程，只管外加电压和电流之间的关系
注意：图上标的都是规定的电流的正方向和电压的极性
由PN结理论可以证明，正反向特性可以统一表示为：
，
其中：为反向饱和电流；，为热电压
正向（正偏）
或时，
，或
特点：
有导通电压，当时，
当时，V的变化引起I的急剧变化，V每增大60mV，I增大10倍。或PN结正向导通时不管流过的电流多大，其两端电压基本不变，约为。
Si：；Ge：
反向（反偏）V<0
当时，很小，几乎为零。
所以PN结的伏安特性最主要特点就是单向导电性
温度特性
正向，由得：
当温度曲线上移，也就是左移
如要保持I不变，T升高1o，正向电压应降低2.5mV。
反向，，，曲线下移。T升高10o，增大1倍