二極體的特性.PDF

二極體的特性 物理實驗（三） 二極體的特性 目的 量測二極體之電壓電流關係並和已知之公式比較。 儀器 信號產生器、示波器、數位電錶 精密電阻1k 、1M 各一枚 ； 麵包板、接線及香蕉插座零件盒各一 紅光LED 一枚； 二極體1N4148 一枚； 藍光LED 一枚 。 稽納二極體6.2V 一枚； 假如你有吹頭髮的吹風機，請實 驗時帶來，一組只要一支就夠 了！ 原理說明 二極體的特性 二極體的功能很容易瞭解：它只能讓電流向一個方向流動，有些像單行道 ， 它的符號就如同它的功能： + + 此槓即 實際元件形狀 (Yes) (No) 另外有一件事得請同學注意 ，它導通的時候 （即電流方向為二極體所指的方向 ， 且夠大）會有約0.6V~0.7V的電壓降 ，即此單行道不是免費的 ，It costs something to go through ！以上是你在實際用二極體所需知道的東西。 Is that all? Almost ！ 為了考慮同學們自覺身為一個物理系學生，好像必須多知道些高貴點的東 西，於是乎我們把二極體的電流-電壓特性方程式（I-V characteristics)寫出來讓同 學品味驗證： I I S (eqV /hkB T 1) （eq. 1） 我先把這奇怪公式裡的符號說明一下：q代表一個電子的電量，k 是波次曼常數 B （同學有沒有覺得q and kB are something beyong circuits ！有點物理高貴的味 第 1 頁 二極體的特性 物理實驗（三） 道），T是溫度（絕對的！ ）。I 為逆向飽和電流（Reverse Saturation Current ），當 s 加在二極體上的電壓Ｖ為負時，eq.1 中之exp(qV/hkB T)～0 ，∴I=-Is ，故名之。h 為理想參數，和二極體所用的材料和品質有關，一般在1和2之間。在室溫（～ 300K ）時，kB T/q約為25mV ，於是式eq. 1中的物理味沒有了： V I I s eh 0 .025 1 （eq. 2 ）。 二極體的I-V特性圖如下： 崩潰 ！ 20mA If 順向偏壓 “BREAKDOWN” “Forward