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（2）势垒电容CB 势垒电容CB是由空间电荷层中的电荷量变化形成的。 PN结正偏电压增大，使PN结变窄，空间电荷层中的电荷量减少；PN结正向偏置电压降低时，PN结变宽，空间电荷层中的电荷量增加。 这种电压变化使空间电荷层中电量发生变化，即形成势垒电容。 U + Δ U Δ U ( 0 ) P N U + Δ U Δ U ( 0 ) P N 结电容Cj 是扩散电容CD和势垒电容CB之和。即 Cj = CD + CB 当PN结反偏时， 当PN结正偏时， 变容二极管反向偏置时，反向电阻大，其结电容的作用大，可作电容使用。其电容量与所加的反向偏置电压的大小有关。 C / pF 20 2 40 60 80 100 0 4 6 8 10 12 UD / V 变容二极管的符号及C-U特性曲线 uD 2.变容二极管及其应用示例 谐振频率： （1）当u=0时，i=0 （2）当u0，且 （3）当u0，且 讨论： 1.2 半导体二极管 1.2.1 半导体二极管的结构和类型 平面型 点接触型 引线 触丝 外壳 N型锗片 N型硅 阳极引线 PN结 阴极引线 金锑合金 底座 铝合金小球 二极管就是一个封装的PN结 半导体二极管的外型和符号 负 极 正 极 外型 正 极 负 极 符号 半导体二极管的类型 N 型 锗 金 属 P 型 区 触 丝 锡 正 极 负 极 支 座 （1）普通二极管按使用的半导体材料不同分为硅管和锗管； N 型 硅 P 型 区 正 极 负 极 保 护 层 二 氧 化 硅 （2）按结构形式不同，分点接触型、平面型。 1.2.2 半导体二极管的伏安特性 硅管 0 0. 8 _ _ 4 0 0 _ 0. 2 6 0 1 2 0 击 穿 特 性 反 向 特 性 正 向 特 性 0. 4 _ i D / mA u / V D 8 0 0 i D / mA u / V D 0 0. 8 _ _ 4 _ 0. 2 4 0 8 0 正 向 特 性 反 向 特 性 8 锗管 uD iD 虽然半导体二极管的核心是PN结，但在半导体二极管中，还有电极的引线电阻、 管外电极间的漏电阻、PN结两侧中性区的体电阻。都会对伏安特性有所影响。 引线电阻及体电阻与PN结串联，主要影响半导体二极管的正向偏置时的伏安特性——正向特性； 漏电阻较大，与管子并联，主要影响半导体二极管的反向偏置时的伏安特性——反向特性。 N 型 硅 P 型 区 正 极 负 极 保 护 层 二 氧 化 硅 1．正向特性 (1) 整个正向特性曲线近似地呈现为指数曲线。（由于二极管的引线电阻，体电阻很小，电极间的漏电阻又很大，对其伏安特性的影响均不大） (2) 当正向偏置电压较小时，iD近似为零，这一电压区域称为死区。死区的电压范围称为死区电压，硅管的死区电压约为0.5伏；锗管的死区电压约为0.1伏。 -40 -20 O I/mA 60 40 20 -50 -25 0.4 0.8 正向 反向 击穿电压 死区电压 U(BR) I/μA (3) uD大于死区电压后 (4) 当uDUT后，曲线上升斜率 -40 -20 O I/mA 60 40 20 -50 -25 0.4 0.8 正向 反向 击穿电压 死区电压 U(BR) I/μA 导通后的管压降uD 约为0.7V(硅管)、0.3V(锗管)。 2．反向特性 (1)二极管反向偏置时，反向电流由少数载流子漂移形成，在常温下很小。小功率硅二极管的反向饱和电流IS一般小于0.1微安，锗管的IS约为几十到几百微安。 在二极管击穿之前，反向电流几乎不随反向电压的变化而改变。因此，反向时管子的直流等效电阻RD(=UD/ID) 随反向电压的增大而增大； (2)当反向电压超过一定范围以后，反向电压的增加使反向电流急剧增大。二极管发生反向击穿。 二极管发生反向击穿后，当反向电流还不太大时，二极管的功耗PD( = |UDID| )不大，PN结的温度还不会超过允许的最高结温（硅管约为150∽200oC，锗管约为75∽ 100oC），二极管仍不会损坏，一旦降低反向电压，二极管仍能正常工作，这种击穿是可逆的，称为电击穿。 反之，若仍继续增加反向电压，反向电流也随之增大，管子会因功耗过大使PN结的温度超过最高允许温度而烧坏，造成二极管的永久性损坏，这种击穿是不可逆的，称为热击穿。 (a)齐纳击穿 (3)产生击穿的机理： 对于掺杂浓度高的PN结，空间电荷层的宽度很薄，所以在较低的反向电压下，空间电荷区中就有较强的电场，足以把空间电荷层里的半导体原子的价电子从共价键中激发出来，使反向电流突然增