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PN結(jié)的反向電導(dǎo)

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樓主

三不:進(jìn)不來、過不去、離不開。

進(jìn)不來:是條件性的,貼個(gè)外延層就能進(jìn)。
過不去:是假像,有補(bǔ)給的話,進(jìn)多少過多少!
離不開:載流子從物理結(jié)面起步是不允許的,此乃自然規(guī)律!
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ID:1100060 發(fā)表于 2024-2-27 09:00 | 只看該作者

離不開,就是造成 PN結(jié) 單向?qū)щ娦?的結(jié)構(gòu)性因素!
乏區(qū) (又名 耗盡層),其實(shí)只是拴住本地載流子,對(duì)過境 (亦就是所謂的「漂移」) 完全通行無阻,
整流二極管絕不允許任何形式的擊穿,但穩(wěn)壓管卻要擊穿才能做事,當(dāng)成為BJT或可控硅的集電結(jié)時(shí),則是受控導(dǎo)電,領(lǐng)悟了這「三不」,就能明白 反偏時(shí)PN結(jié)為何能夠受控導(dǎo)電。
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板凳
ID:1100060 發(fā)表于 2024-3-20 00:17 | 只看該作者

漂移,跟單向?qū)щ娦?其實(shí)沒有矛盾,
那個(gè)集電結(jié),對(duì)兩種載流子是完完全全的區(qū)別對(duì)待,
對(duì) Ie,像良導(dǎo)體那樣的暢通無阻,對(duì) Ib 卻依然是嚴(yán)堵不貸仿如絕緣,
那意味著,Ib 的另一半是無法從電源獲取的,這就是 Ic不為電源變化所動(dòng)的根本原因!
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地板
ID:1100060 發(fā)表于 2024-3-20 00:30 | 只看該作者

二極管的功能部件,除外 PN結(jié) 就沒其他,但兩者之間不能畫上等號(hào),
作為二極管,組成 PN 結(jié) 的區(qū)塊須有一定的長度,這冗余非常重要,結(jié)區(qū) (藍(lán)色部份) 是絕不允許跟引出端子碰觸的��!
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5#
ID:344848 發(fā)表于 2024-4-22 06:03 | 只看該作者
PN結(jié)變種:通過繼續(xù)增加反向二極管的摻雜濃度,可以使擊穿電壓為0V。而且,重?fù)诫s使得正向?qū)ㄇ€發(fā)生彎曲,具有這種特性的二極管稱為隧道二極管。有關(guān)資料此二極管最先由日本發(fā)現(xiàn)。這種二極管表現(xiàn)出負(fù)阻特性。即正向電壓的增加可以使正向電流。隧道二極管的負(fù)阻特性可用于高頻振蕩器電路。目前高頻振蕩電路采用晶振技術(shù)。遂道二極管振蕩器是將直流能量轉(zhuǎn)化為正弦波,采用晶振技術(shù)振蕩器是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為正弦波。由于遂道二極管高頻振蕩器精度受溫度的影響較大,此技術(shù)應(yīng)用受到限制。
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6#
ID:344848 發(fā)表于 2024-4-22 06:09 | 只看該作者
PN管變種:齊納二極管的作用是保持電壓恒定,而保持二極管電流恒定的二極管一般稱為穩(wěn)壓二極管,當(dāng)電壓發(fā)生改變時(shí),可以保持電流不變。例如,1N5305。
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7#
ID:344848 發(fā)表于 2024-4-22 06:28 | 只看該作者
PN管變種:階躍恢復(fù)二極管的摻雜情況很特殊,在PN結(jié)附近的載流子濃度是降低的。這種特殊的載流子分布帶來的現(xiàn)象稱為反向突變。在交流信號(hào)的正半周時(shí),它和一般的硅二極管一樣處于導(dǎo)通狀態(tài),但是在負(fù)半周時(shí),由于電荷存儲(chǔ)的存在,反向電流存在一段時(shí)間后突然降為零。經(jīng)過階躍恢復(fù)二極管交流信號(hào)輸出波形,二極管反向?qū)〞r(shí)間很短,然后突然斷開,因此階躍恢復(fù)二極管又稱為突變二極管。這種電流的突變含有豐富的諧波成分,可以通過濾波器產(chǎn)生較高的正弦波。因此,階躍恢復(fù)二極管可用于倍頻器中,該電路的輸出頻率是輸入頻率的整數(shù)倍。
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8#
ID:344848 發(fā)表于 2024-4-22 06:43 | 只看該作者
PN結(jié)的變種:齊納二極管的擊穿電壓一般大于2V,通過增加摻雜濃度,可以使擊穿電壓接近0V。正向?qū)ㄒ廊辉?.7V左右,但是反向?qū)ǎ〒舸┏霈F(xiàn)在大約-0.1V處。具有這種特性的二極管稱為反向二極管,因?yàn)樗诜聪騾^(qū)的導(dǎo)通特性比正向特性好。例如:在一個(gè)峰值為0.5V的正弦波驅(qū)動(dòng)反向二極管和負(fù)載電阻的電路。0.5V不足以使反向二極管正向?qū)�,但卻足以使得反向二極管反向擊穿,因此,輸出是一個(gè)峰值為0.4V的半波信號(hào)。
   反向二極管用于峰值0.1~0.7V之間的微弱信號(hào)的整流。
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9#
ID:344848 發(fā)表于 2024-4-22 06:53 | 只看該作者
PN結(jié)的變種:PIN二極管是一種工作在射頻和微波頻段具有可變電阻特性的半導(dǎo)體器件。在P型和N型材料中間夾了一層本征(純)半導(dǎo)體。當(dāng)二極管正偏時(shí),其特性類似電流控制的電阻。當(dāng)正向電流增加時(shí)其串聯(lián)電阻隨之減少的情況。反偏時(shí),PIN二極管類似于固定電容。PIN二極管廣泛應(yīng)用于射頻及微波調(diào)制器電路。
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10#
ID:344848 發(fā)表于 2024-4-22 07:05 | 只看該作者
總之,特殊二極管用于高頻和測(cè)量領(lǐng)域。
器件                           要點(diǎn)                                 應(yīng)用
變?nèi)荻䴓O管             相當(dāng)于可變電容              電視和機(jī)調(diào)諧器
穩(wěn)流二極管            保持電流恒定                  穩(wěn)流器
階躍恢復(fù)二極管     反向?qū)〞r(shí)突然截止         倍頻器
反向二極管           反向?qū)ㄌ匦院?nbsp;               弱信號(hào)整流
隧道二極管           具有負(fù)阻區(qū)                      高頻振蕩器
PIN二極管            可控電阻                          微波通信
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11#
ID:344848 發(fā)表于 2024-4-22 07:10 | 只看該作者
樓主的探索精神可嘉,有一句話,任何探索要以%需要為基準(zhǔn)。
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12#
ID:344848 發(fā)表于 2024-4-22 07:31 | 只看該作者
PN結(jié)的變種:通過繼續(xù)增加反向二極管的摻雜濃度,可以使擊穿電壓為0V。而且,重?fù)诫s使得正向?qū)ㄇ€發(fā)生彎曲,具有這種特性的二極管稱為隧道二極管。這種二極管表現(xiàn)出負(fù)阻特性。即正向電壓的增加可以使正向電流減小,隧道二極管的阻特性可用于高頻振蕩電路。
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13#
ID:1100060 發(fā)表于 2024-5-5 23:45 | 只看該作者
donglw 發(fā)表于 2024-4-22 07:10
樓主的探索精神可嘉,有一句話,任何探索要以%需要為基準(zhǔn)。


也不是探索甚么,只是想 知其所以然 而矣,
看過其他電子技術(shù)論壇的帖文,有大神指出,不少入門者學(xué)習(xí)關(guān)于BJT的章節(jié)時(shí),被二極管的單向電導(dǎo)性概念卡住,
而我發(fā)覺,很多形像化的比喻詮釋,都跟〖漂移〗機(jī)制的實(shí)況不脗合,直至讀到中科院謝老師的博客,就是〖擴(kuò)散長度〗這四個(gè)字,讓我突然領(lǐng)悟  結(jié)不在向、得「子」則導(dǎo)  的道理,也明白了  少子傳導(dǎo)比多子流通還容易 的根由。
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14#
ID:1100060 發(fā)表于 2024-5-7 12:34 | 只看該作者
donglw 發(fā)表于 2024-4-22 07:10
樓主的探索精神可嘉,有一句話,任何探索要以%需要為基準(zhǔn)。


如今,是運(yùn)放的天下,但是,三極管落伍嗎?!
或者,分立電路可以不學(xué),但開關(guān)電源用的開關(guān)管,不也是三極管的進(jìn)階版嗎。
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15#
ID:1100060 發(fā)表于 2024-5-7 12:39 | 只看該作者
donglw 發(fā)表于 2024-4-22 06:53
PN結(jié)的變種:PIN二極管是一種工作在射頻和微波頻段具有可變電阻特性的半導(dǎo)體器件。在P型和N型材料中間夾了 ...


PIN結(jié)構(gòu),在高壓高速功率開關(guān)三極管也會(huì)用到。
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16#
ID:1100060 發(fā)表于 2024-5-7 13:05 | 只看該作者
donglw 發(fā)表于 2024-4-22 06:03
PN結(jié)變種:通過繼續(xù)增加反向二極管的摻雜濃度,可以使擊穿電壓為0V。而且,重?fù)诫s使得正向?qū)ㄇ€發(fā)生彎曲 ...


這又是一個(gè)〖量變→質(zhì)變〗的例子。
我猜測(cè),如果摻雜濃度繼續(xù)增加,大概會(huì)是變成歐姆接觸,到了這程度,縱使插入本征層也成不了PIN吧。
我懷疑,負(fù)阻元件可能無法跟晶振配伍,亦難以像三極管那樣施加溫度補(bǔ)償 (只能置于恒溫箱中別無他法),所以,在精度與穩(wěn)定性上就此止步,無法與時(shí)俱進(jìn)。
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17#
ID:1100060 發(fā)表于 2024-5-12 00:30 | 只看該作者
donglw 發(fā)表于 2024-4-22 06:43
PN結(jié)的變種:齊納二極管的擊穿電壓一般大于2V,通過增加摻雜濃度,可以使擊穿電壓接近0V。正向?qū)ㄒ廊辉?. ...


礦石收音機(jī)��!
反向阻力全失,正向特性依然正常,
跨越千山萬水的廣播訊號(hào),用它檢波不就正好合適嗎。
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18#
ID:1100060 發(fā)表于 2024-5-15 23:59 | 只看該作者
LhUpBJT 發(fā)表于 2024-2-27 09:00
離不開,就是造成 PN結(jié) 單向?qū)щ娦?的結(jié)構(gòu)性因素!
乏區(qū) (又名 耗盡層),其實(shí)只是拴住本地載流子,對(duì)過 ...


BJT,本來就有雙向?qū)ΨQ的品種,DIAC,可視之為雙向?qū)ΨQ的BJT,
想當(dāng)初,我對(duì)BJT的理解,居然就是DIAC的那個(gè)套路,但當(dāng)時(shí)我還不知道〖擴(kuò)散長度〗的妙處。
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19#
ID:1100060 發(fā)表于 2024-5-16 00:36 | 只看該作者

電器想要吃電,就得湊到電源的端子上去,
但是,芯片能就這樣直接跟電源相連嗎,總得給個(gè)站臺(tái)吧!
連系,看似簡單,實(shí)際上大有學(xué)問,兩種不同物料的接觸,效果不一定只是導(dǎo)電,
如果不希望其他效應(yīng)的發(fā)生,端子跟芯片的連系就必須是 歐姆接觸,
但是,BJT需要漂移,漂移電流卻必須藉著 勢(shì)壘接觸 才能注入,這時(shí),芯片跟端子之間就要插入外延層,而耗盡區(qū)則必須 處于外延層的射程 (亦就是擴(kuò)散長度) 范圍,這樣,才能讓這PN結(jié)像個(gè)「可變電阻」。
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20#
ID:1100060 發(fā)表于 2024-5-17 00:48 | 只看該作者

在此不厭其煩的重申,
絕緣體擊穿,導(dǎo)致分子結(jié)構(gòu)的破壞,
PN結(jié)限流擊穿,只是載流子的自由化,分子鍵沒有斷裂,
擊穿,載流子是在空乏區(qū)中成對(duì)產(chǎn)生的,雪崩可理解為擠壓與沖撞,齊納則可視為撕裂,
擊穿的條件,是過高的電壓,穿通則是空乏區(qū)跟端子或外延層粘連所致,穿通的實(shí)現(xiàn),必須有足夠的力量讓空乏區(qū)擴(kuò)張 (但要確保不擊穿),穿通的效果,就等于拿根導(dǎo)線直接把兩個(gè)端子短接那樣。
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21#
ID:344848 發(fā)表于 2024-6-3 17:16 | 只看該作者
開始使用的三極管存在多子和少子,使用的過程中發(fā)現(xiàn)少子對(duì)溫度很敏感,向不利因素發(fā)生正反饋反應(yīng),后來出現(xiàn)MOS管,只有多子沒有少子。解決了上述問題。
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22#
ID:1100060 發(fā)表于 2024-6-11 23:59 | 只看該作者
donglw 發(fā)表于 2024-6-3 17:16
開始使用的三極管存在多子和少子,使用的過程中發(fā)現(xiàn)少子對(duì)溫度很敏感,向不利因素發(fā)生正反饋反應(yīng),后來出現(xiàn) ...


這種傳導(dǎo)方式既非擴(kuò)散,亦不是漂移。
擴(kuò)散與漂移,是以功能區(qū)為參照的,溝道的生成,把兩個(gè)PN結(jié)的勢(shì)壘都淹沒了,在BJT中,Ie的屬性是 先多后少,在MOSFET中,當(dāng)溝道生成時(shí),集射兩區(qū)仿如一體,那就無需以Ib來當(dāng)「門僮」了。
BJT的穿通,也往往是集射兩極的粘連,但穿通不需訊號(hào),也不受控制,而且只會(huì)發(fā)生于設(shè)計(jì)不合理的管子中,上述這些概念,都不會(huì)出現(xiàn)于談?wù)揚(yáng)N結(jié)的章節(jié)中。
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23#
ID:344848 發(fā)表于 2024-6-12 00:50 | 只看該作者
建議樓主多研究電子管電路,它主要應(yīng)用于音響;半導(dǎo)體電路中二極管、穩(wěn)壓管、肖特基二極管、變?nèi)荻䴓O管、PIN二極管等已相當(dāng)成熟,而其他變異二極管已被運(yùn)算放大器、NE555、MCU等取代了。。。。。
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24#
ID:1100060 發(fā)表于 2024-6-13 00:16 | 只看該作者
donglw 發(fā)表于 2024-6-12 00:50
建議樓主多研究電子管電路,它主要應(yīng)用于音響;半導(dǎo)體電路中二極管、穩(wěn)壓管、肖特基二極管、變?nèi)荻䴓O管、PI ...


若非高保真音響這個(gè)光環(huán),電子管只是白菜價(jià)隻,
6V6,老掉牙的射頻強(qiáng)放管,如今買不到了,賣電子管的,全城只剩一間小店,賣的都是音響用管,價(jià)格還死貴。
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25#
ID:1100060 發(fā)表于 2024-6-13 00:33 | 只看該作者

先是  二極管跟三極管教程的銜接,屢遭詬病,然后就是,關(guān)于三極管原理的趣味化解說陸續(xù)湧現(xiàn),
但都未能從根本上點(diǎn)出原理背后的機(jī)制,擴(kuò)散長度,漂移漂的,是別人的載流子,自己的大后方根本就沒有貨,而所謂的「耗盡(空乏)區(qū)」,對(duì)外來載流子而言相當(dāng)于不存在。
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26#
ID:1100060 發(fā)表于 2024-6-14 00:50 | 只看該作者

跟電子管近似的,是 jFET,
它對(duì)PN結(jié)的使用有異于其他有源器件,
它的功率通道根本就不經(jīng)過結(jié)面 (就連耗盡層都不需涉足),而訊號(hào)的饋送模式是令PN結(jié)反偏的。
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27#
ID:344848 發(fā)表于 2024-6-14 09:55 | 只看該作者
LhUpBJT 發(fā)表于 2024-6-14 00:50
跟電子管近似的,是 jFET,
它對(duì)PN結(jié)的使用有異于其他有源器件,
它的功率通道根本就不經(jīng)過結(jié)面 (就連 ...

前輩,不清楚你討論P(yáng)N結(jié)的用途,不能有的放矢回答你的問題。你要解決何問題,看能不能使用運(yùn)算放大器、NE555和MCU解決,說出問題大家?guī)湍銋⒅\參謀。我說過本論壇絕大部分是搞技術(shù)的,在市場(chǎng)上不存在競爭關(guān)系,
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28#
ID:1100060 發(fā)表于 2024-6-14 23:57 | 只看該作者
donglw 發(fā)表于 2024-6-14 09:55
前輩,不清楚你討論P(yáng)N結(jié)的用途,不能有的放矢回答你的問題。你要解決何問題,看能不能使用運(yùn)算放大器、NE ...


喔,您好。
我只是電子愛好者,不是搞技術(shù)的,更不是從業(yè)員。
作為一個(gè)門外漢,我同樣深受教程銜接問題所困擾,在25樓就提出過。
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29#
ID:1100060 發(fā)表于 2024-6-15 01:23 | 只看該作者

很多初學(xué)者 (包括我) 都把二極管的〖單句電導(dǎo)性〗絕對(duì)化了,這到底是書本的闡釋問題,還是人的思維僵化?!
這里是技術(shù)板塊,而我在本帖中所談?wù)摰�,如果較真,應(yīng)該屬于半導(dǎo)體物理,但亦跟電子技術(shù)沾邊嘛,反正我從不在技術(shù)板塊灌水,只會(huì)把我的學(xué)習(xí)感悟或犯迷糊之處攤出來,
本帖名為《PN結(jié)的反向電導(dǎo)》,而〖結(jié)不在向,得子(載流子)則導(dǎo)〗則是我十幾年來的學(xué)習(xí)感悟 (進(jìn)度太慢了),我是覺得,要么不學(xué),要么就學(xué)個(gè)全,把載流子互動(dòng)相關(guān)的一切自然規(guī)律全盤掌握,即使只是形像思維感性認(rèn)識(shí)也是好的,
真空管和半導(dǎo)體三極管的原理,都是從摸索中發(fā)現(xiàn),那些甚么〖擴(kuò)散長度〗,〖平均自由程〗之類的機(jī)制,都是往后才得悉的,現(xiàn)今的學(xué)生,能不能直接利用 關(guān)于PN結(jié)的 現(xiàn)成知識(shí)點(diǎn),反過來想像出各種各樣的有源器件來呢?!
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30#
ID:1100060 發(fā)表于 2024-6-15 02:04 | 只看該作者


半導(dǎo)體中的載流子,是摻雜子,那么,按道理,少數(shù)載流子不是少,而是根本沒有,PN結(jié)的「反向漏電」只是「歐姆電流」,既然是單向電導(dǎo)性,為何又說 少子比多子更易通過?!
圖中左邊的黑子和右邊的白子,都不是本地載流子而是客體載流子,漂移電流的身份屬性,是旅客,這些「旅客」不是說進(jìn)就進(jìn)的,如果外延層距離結(jié)區(qū)太遠(yuǎn),則休想過境了,連進(jìn)都進(jìn)不來,這PN結(jié)的單向電導(dǎo)性依然妥妥的。
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31#
ID:1100060 發(fā)表于 2024-6-15 08:09 | 只看該作者

還有一個(gè)容易讓人誤解的名詞,反型層!
半導(dǎo)體,是P是N,摻雜后就成定局,反型,不過是效果而絕非本質(zhì),想要改性,除非重新?lián)诫s吧。
由注冊(cè)之初至現(xiàn)在,我發(fā)布的帖子,可說不是技術(shù)而只能算是學(xué)術(shù),但好歹也是跟電子技術(shù)相關(guān)的,入門打基礎(chǔ),需要的是正確無誤透徹全面的理解。
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32#
ID:1100060 發(fā)表于 2024-6-30 10:28 | 只看該作者

電子電路原理,是三極管應(yīng)用,
三極管的原理,是半導(dǎo)體物理,
掌握半導(dǎo)體物理,對(duì)電子技術(shù)有助益嗎?!
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33#
ID:1128898 發(fā)表于 2024-7-14 10:48 | 只看該作者
si玻不知道樓主怎么看
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