二極體的導通電壓由什麼決定的?

時間 2021-07-12 19:14:37

1樓:栢汮

禁帶寬度,摻雜濃度

鍺的禁帶寬度約為0.66 eV;矽的禁帶寬度約為1.12 eV。

鍺的禁帶寬度(bandgap)低於矽的禁帶寬度。

不考慮隧穿效應,理想二極體的導通電壓約等於build in potential (Vbi)

對於同質pn結來說,Vbi = bandgap -(n型材料費公尺能級到導帶的差值)- (p型材料費公尺能級到價帶的差值)

做不到 5V

2樓:cool狗007

二極體(Diode)是常用的半導體元件之一。二極體有正、負兩個引腳。正端成為陽極A,負端成為陰極K,故有二極體之稱。

是一種具有單方向導電特性的無源半導體器件。事實上,乙個PN結就形成了乙個二極體。製造者先生成N型矽晶體,然後把它突變成P型晶體,用玻璃或者塑料將結合的晶體封裝。

用這些結合在一起的矽片製造單向門的原理是當外電壓加到器件上時,使N型矽和P型矽總的電荷載流子相互作用,電流只能單向流動。根據製造工藝摻雜量的不同,矽二極體的正嚮導通壓降約為0.6~0.

8V,鍺二極體的正嚮導通壓降約為0.2~0.3V。

更多二極體知識!

3樓:想啥做啥

這個一般由半導體的材料和製作工藝決定的,比如說矽管和鍺管的材料特性不一樣,導通電壓也不一樣;然後針對不同電流電壓製作出來的二極體的工藝也有影響

4樓:木旦文

簡單的說,導通電壓,可以估算為半個禁帶寬度。常溫下的禁帶寬度,鍺為0.67eV,矽為1.12eV。所以,導通電壓,鍺約0.3伏,矽約0.6伏。

展開一點,理論上,內建電勢應該是依賴於摻雜濃度的。但是,實際上,二極體通常是一側重摻雜,一側中低摻雜,這是平面摻雜工藝決定的。這樣一通計算下來,就是內建電勢,等於半個禁帶寬度再加一點點,導通電壓又比內建電勢小一點。

所以,導通電壓,理論上是由摻雜濃度決定的,事實上是由半導體材料決定的,這與實際使用的感受一致。禁帶寬度砷化鎵>矽>鍺,所以導通電壓也是砷化鎵>矽>鍺。

如果導通電壓是5伏~10伏,則禁帶寬度達到10eV~20eV,這應該不再是半導體了,是絕緣體了。專門設計的高壓器件,可能導通電壓會大一些,熟悉這一塊的知友可以補充下。

再補充一點。

導通電壓由什麼決定,這確實是乙個很重要的問題,但我們的教材就是不明確下結論。

一般,簡單的教材直接告訴你,門檻電壓鍺約0.2~0.3伏,矽約0.

6~0.7伏。詳細的教材,會給出內建電勢的詳細推導過程與公式,內建電場依賴於摻雜濃度;當一側為重摻雜時,重摻雜一側的內建電場等於半個禁帶寬度,到此為止了,沒有進一步的結論了。

我的感受是,教材要求嚴謹而正確,明確的下乙個結論,特別是前輩們沒有下過的結論,從編者的角度看,是有極大風險的。所以,教材為了嚴謹犧牲了一些可讀性。

如果不是教材,是不是就可以寫的容易理解一些,不苛求百本百的正確。所以,我開始了專欄《大話半導體器件》,目標是:把重要的理論,寫得簡單易懂;作為教材的補充,當你看教材看得頭大的時候,再看看這個,或許有如沐春風的感覺,前提是看教材之後。

比如木旦:(感性篇)二極體5:PN結的單嚮導通

再比如;

木旦:(感性篇)三極體1:原理漫談

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