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2024-11-11 閱讀(411)
IXYS艾賽斯二極管108370MDD255-18N1系列技術(shù)資料
IXYS艾賽斯二極管108370MDD255-18N1優(yōu)質(zhì)優(yōu)價
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IXYS艾賽斯二極管的原理：
二極管的主要原理就是利用PN結(jié)的單向?qū)щ娦?，在PN結(jié)上加上引線和封裝就成了一個二極管,。
晶體二極管為一個由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體形成的PN結(jié),，在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層，并建有自建電場,。當(dāng)不存在外加電壓時,，由于PN結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。
當(dāng)外界有正向電壓偏置時,，外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流,。當(dāng)外界有反向電壓偏置時，外界電場和自建電場進一步加強,，形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無關(guān)的反向飽和電流,。
當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時,，PN結(jié)空間電荷層中的電場強度達到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過程，產(chǎn)生大量電子空穴對,，產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流,，稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。PN結(jié)的反向擊穿有齊納擊穿和雪崩擊穿之分,。
P型半導(dǎo)體是在本征半導(dǎo)體（一種純凈的,、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體）摻入少量三價元素雜質(zhì)，如硼等,。
因硼原子只有三個價電子,，它與周圍的硅原子形成共價鍵，因缺少一個電子,，在晶體中便產(chǎn)生一個空位,，當(dāng)相鄰共價鍵上的電子獲得能量時就有可能填補這個空位，使硼原子成了不能移動的負離子,，而原來的硅原子的共價鍵則因缺少一個電子,，形成了空穴，但整個半導(dǎo)體仍呈中性,。這種P型半導(dǎo)體中以空穴導(dǎo)電為主,，空穴為多數(shù)載流子，自由電子為少數(shù)載流子,。
N型半導(dǎo)體形成的原理和P型原理相似,。在本征半導(dǎo)體中摻入五價原子，如磷等,。摻入后,，它與硅原子形成共價鍵，產(chǎn)生了自由電子,。在N型半導(dǎo)體中,，電子為多數(shù)載流子，空穴為少數(shù)載流子,。
因此,，在本征半導(dǎo)體的兩個不同區(qū)域摻入三價和五價雜質(zhì)元素，便形成了P型區(qū)和N型區(qū),，根據(jù)N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體的特性,，可知在它們的交界處就出現(xiàn)了電子和空穴的濃度差異，電子和空穴都要從濃度高的區(qū)域向濃度低的區(qū)域擴散,，它們的擴散使原來交界處的電中性被破壞,。
IXYS艾賽斯二極管的特點：
在二極管加有正向電壓,，當(dāng)電壓值較小時,，電流極小；當(dāng)電壓超過0.6V時,，電流開始按指數(shù)規(guī)律增大,，通常稱此為二極管的開啟電壓；當(dāng)電壓達到約0.7V時,，二極管處于導(dǎo)通狀態(tài),，通常稱此電壓為二極管的導(dǎo)通電壓，用符號UD表示 ,。
對于鍺二極管,，開啟電壓為0.2V，導(dǎo)通電壓UD約為0.3V,。在二極管加有反向電壓,，當(dāng)電壓值較小時，電流極小,，其電流值為反向飽和電流IS,。當(dāng)反向電壓超過某個值時，電流開始急劇增大,，稱之為反向擊穿,，稱此電壓為二極管的反向擊穿電壓，用符號UBR表示,。不同型號的二極管的擊穿電壓UBR值差別很大,，從幾十伏到幾千伏。
外加正向電壓時,，在正向特性的起始部分,，正向電壓很小，不足以克服PN結(jié)內(nèi)電場的阻擋作用,，正向電流幾乎為零,，這一段稱為死區(qū)。這個不能使二極管導(dǎo)通的正向電壓稱為死區(qū)電壓,。
當(dāng)正向電壓大于死區(qū)電壓以后,，PN結(jié)內(nèi)電場被克服，二極管正向?qū)?，電流隨電壓增大而迅速上升,。在正常使用的電流范圍內(nèi)，導(dǎo)通時二極管的端電壓幾乎維持不變,，這個電壓稱為二極管的正向電壓,。
當(dāng)二極管兩端的正向電壓超過一定數(shù)值 ，內(nèi)電場很快被削弱,，特性電流迅速增長,，二極管正向?qū)ā?叫做門坎電壓或閾值電壓,，硅管約為0.5V，鍺管約為0.1V,。硅二極管的正向?qū)▔航导s為0.6~0.8V,，鍺二極管的正向?qū)▔航导s為0.2~0.3V。
外加反向電壓不超過一定范圍時,，通過二極管的電流是少數(shù)載流子漂移運動所形成反向電流,。由于反向電流很小，二極管處于截止狀態(tài),。這個反向電流又稱為反向飽和電流或漏電流,，二極管的反向飽和電流受溫度影響很大。
一般硅管的反向電流比鍺管小得多,，小功率硅管的反向飽和電流在nA數(shù)量級,，小功率鍺管在μA數(shù)量級。溫度升高時,，半導(dǎo)體受熱激發(fā),，少數(shù)載流子數(shù)目增加，反向飽和電流也隨之增加,。
外加反向電壓超過某一數(shù)值時,，反向電流會突然增大，這種現(xiàn)象稱為電擊穿,。引起電擊穿的臨界電壓稱為二極管反向擊穿電壓,。電擊穿時二極管失去單向?qū)щ娦浴Ｈ绻O管沒有因電擊穿而引起過熱,，則單向?qū)щ娦圆灰欢〞黄茐?，在撤除外加電壓后，其性能仍可恢?fù),，否則二極管就損壞了,。因而使用時應(yīng)避免二極管外加的反向電壓過高。
反向擊穿按機理分為齊納擊穿和雪崩擊穿兩種情況,。在高摻雜濃度的情況下,，因勢壘區(qū)寬度很小，反向電壓較大時,，破壞了勢壘區(qū)內(nèi)共價鍵結(jié)構(gòu),，使價電子脫離共價鍵束縛，產(chǎn)生電子-空穴對,，致使電流急劇增大,，這種擊穿稱為齊納擊穿。如果摻雜濃度較低,，勢壘區(qū)寬度較寬,，不容易產(chǎn)生齊納擊穿,。
另一種擊穿為雪崩擊穿。當(dāng)反向電壓增加到較大數(shù)值時,，外加電場使電子漂移速度加快,，從而與共價鍵中的價電子相碰撞,，把價電子撞出共價鍵,，產(chǎn)生新的電子-空穴對。新產(chǎn)生的電子-空穴被電場加速后又撞出其它價電子,，載流子雪崩式地增加,，致使電流急劇增加，這種擊穿稱為雪崩擊穿,。無論哪種擊穿,，若對其電流不加限制，都可能造成PN結(jié)性損壞,。
反向電流是指二極管在常溫（25℃）和最高反向電壓作用下,，流過二極管的反向電流。反向電流越小,，管子的單方向?qū)щ娦阅茉胶?。值得注意的是反向電流與溫度有著密切的關(guān)系，大約溫度每升高10℃,，反向電流增大一倍,。例如2AP1型鍺二極管，在25℃時反向電流若為250μA,，溫度升高到35℃,，反向電流將上升到500μA，依此類推,，在75℃時,，它的反向電流已達8mA，不僅失去了單方向?qū)щ娞匦?，還會使管子過熱而損壞,。又如，2CP10型硅二極管,，25℃時反向電流僅為5μA,，溫度升高到75℃時，反向電流也不過160μA,。故硅二極管比鍺二極管在高溫下具有較好的穩(wěn)定性,。
二極管特性曲線靜態(tài)工作點附近電壓的變化與相應(yīng)電流的變化量之比。
電壓溫度系數(shù)指溫度每升高一攝氏度時的穩(wěn)定電壓的相對變化量,。
最高工作頻率是二極管工作的上限頻率,。因二極管與PN結(jié)一樣,，其結(jié)電容由勢壘電容組成。所以最高工作頻率的值主要取決于PN結(jié)結(jié)電容的大小,。若是超過此值,。則單向?qū)щ娦詫⑹苡绊憽?/span>
最大整流電流是指二極管長期連續(xù)工作時，允許通過的最大正向平均電流值,，其值與PN結(jié)面積及外部散熱條件等有關(guān),。因為電流通過管子時會使管芯發(fā)熱，溫度上升,，溫度超過容許限度（硅管為141℃左右,，鍺管為90℃左右）時，就會使管芯過熱而損壞,。所以在規(guī)定散熱條件下,，二極管使用中不要超過二極管最大整流電流值
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