二极管半导体基础知识疑问

mj13397731406

二极管半导体基础知识疑问

老白

1.Good job, 蒙健

2.疑问1：齐纳二极管因为重掺杂使得耗尽层宽，使得能级差大，所以击穿电压小？不是能级差大，所需要的能量才大吗?
答：（1）首先我们说重掺杂，因为重掺杂意味着扩散电流比较大，所以扩散电流会更快的形成，自由电子和空穴的结合也会更快，正负离子的产生也会更快，进而可以更快的达到动态平衡，导致耗尽层在很短的时间内构成，所以比较窄       （2）齐纳击穿常发生在掺杂浓度比较高的PN结中，因为此时空间电荷层比较薄，一个很小的反向电压就可以在空间电荷区内建立一个很强的电场（通常高达108V/cm）
       （3）当温度升高时，电子热运动加剧，较小的反向电压就能把价电子从共价键中拉出来，所以温度上升时，击穿电压下降，也就是说，齐纳击穿具有负的温度系数。

3.疑问2：如果是这个曲线，证明温度越高，所需要的电压越高。和上面所说，温度越高所需电压越小相矛盾？
答：（1）这个曲线主要是看右边，其只是表明温度越高，其TCR即温度系数误差越大，即在高温度的时候，温度每变化1℃，其齐纳电压便宜的就越大，

4.疑问3：为什么正弦波通过小信号二极管后，其峰值会变大？不应该是减小0.7V左右吗？
   答1)首先峰值并没有变大，峰值减小了0.7V
     (2)我们这边变化的实际上是反向恢复过程的电压的变化，其根本原因是寄生电容的存在

5.疑问4：当正偏使会让顺向等效电容进行充电，当正弦波进入反向电压状态时时，二极管不能马上截止，因为正偏时的等效电容要先进行放电，需要经历一定的时间，然后又要对反偏时存在的结电容充电，充完电后才进入截止状态。这样分析对吗？先得让结电容充满电，才进入截止状态？（对的）


6.疑问5：为什么正向寄生电容比反向寄生电容还大？这样岂不是正向寄生电容为主要考虑参数？和前面所述，trr主要是因为反向寄生电容相矛盾。
答1)势垒电容Cb:势垒电容是由耗尽层内的空间离子电荷随外加电压变化引起的电容，用Cb表示;当外加反向电压时，Cb的变化明显，一般随反向电压的增加而减小，其值通常在0.5～100pF范围内1势垒电容的大小与PN结的结构、制作工艺和掺杂浓度有关;
  （2）扩散电容Cd:扩散电容是在PN结加正向电压时，多子在扩散的过程中引起电荷积累而产生的，用Cd表示区的多子(空穴)进入N区后，在PN结边界处浓度较大，然后依指数规律扩散；同样,N区的多子(电子）进入P区后，在PN边界处的浓度也较高;正向电压增大时，扩散的电子和空穴的浓度梯度增加，反之减小;这种电容效应称为PN结的扩散电容(Diffusion Capacitance)
  （3）当PN结处于正偏时，扩散电容的影响占主导;而反偏时，势垒电容占主导;
  （4）在低频和结电容较小时，可以忽略结电容的影响，只考虑二极管的单向导电性;而在高频时，结电容的阻抗很小，可能使二极管失去单向导电性;需要说明的是，事情总是有两面性，利用PN结电容随反偏电压变化的特性可以制成变容二极管


疑问6：电源不是源源不断的给P型区提供电子吗？然后电子又和空穴结合，负离子不是会变少吗？反之n型区也是
答：(1)在正偏的时候，是这样的，正极源源不断的提供空穴等效于，负极源源不断地提供自由电子，这样正负离子肯定会越来越少，然后内置电场就会降低，最终正向导通