稳压二极管及特性介绍

2023-11-11

稳压二极管及特性介绍

稳压二极管是一种特殊工艺制造的面结型硅半导体二极管,此类二极管杂质浓度比较高,空间电荷区的电荷密度比较大,该区域狭窄,容易形成强电场,当反向电压来临时,反向电流急剧增加,产生反向击穿。

稳压管核心理论

稳压管未工作时,处于反向截止状态;正常工作时,处在反向击穿状态。

稳压二极管通常是工作在反向击穿状态。

稳压管正反向特性曲线
在这里插入图片描述

正向特性:

稳压二极管的正向特性和普通二极管差不多。

反向特性:

其反向特性是在反向电压低于反向击穿电压时,反向电阻很大,反向漏电流极小。但是,当反向电压临近反向电压的临界值时,反向电流骤然增大,称为击穿,在这一临界击穿点上,反向电阻骤然降至很小值。

尽管电流在很大的范围内变化,而二极管两端的电压却基本上稳定在击穿电压附近,从而实现了二极管的稳压功能。

温度影响

温度对半导体器件影响较大,所以温度也会影响Vz的值。影响的程度由温度系数衡量,在读数据手册是请注意这一参数值。

下图为稳压二极管的伏安特性曲线
在这里插入图片描述

稳压二极管的别称叫齐纳二极管,而齐纳击穿的原理如下:

在较高的反向电压作用下,PN结的空间空间电荷区存在一个很强的电场,它能破坏共价键的束缚,将电子分离出来产生电子空穴对,在电场作用下,电子移向N区,空穴移项P区,从而形成很大的反向电流,这种现象叫做齐纳击穿。

齐纳击穿的条件:必须是半导体器件的杂质浓度很高,杂质浓度大,空间电荷区内电荷密度大,因而空间电荷区狭窄,电场强度才很高。

可逆与不可逆

齐纳击穿的过程是可逆的,在PN结上加上反向电压减小\降低后,PN结仍可以恢复到原来的状态。但是请注意亲提条件,反向电流和反向电压之积不能超过PN结容许的耗散功率,一旦超过且持续时间较长,将会导致器件损坏,这种就是发生热击穿,热击穿不可逆,注意避免。
(Izk为拐点电流;)

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