(完整word版)二极管工作原理学习

1、二级管工作原理（PN 结原理）学习0、小叙闲言前面已经写了两篇介绍放大器应用和MOSFET作驱动的文章：常规放大电路和差分放大电路和MOSFET使用与H 桥驱动问题 。 但是对它们的工作原理并没有进一步研究一下，今天写下这篇文章，主要是介绍二极管的工作原理，为后面的三极管和MOSFET工作原理的理解打下基础，然后，应该能理解放大器的工作原理，最后也就也能解决上两篇文章提出的问题了。1、 PN 结形成P（ Positive ）型和 N （ Negative）型可根据它们的载流子（载流子说得比较学术，其实就是导体里面能流动的带电粒子，为电子或者是空穴，空穴可以看作是带正电的电子）来区分。对半导体材

2、料（一般应该是硅Si）参入不同的杂质，就可以形成P 型半导体和N 型半导体。P 型半导体里面能够流动的粒子是空穴，N 型半导体里面能够流动的粒子是电子。它们的结构如下图1 所示，对于它们俩如何参杂以形成不同的半导体，我们可没必要再研究下去，除非你是专门搞半导体材料的。P 型半导体中的大红圆是负离子，由于材料的性质，它是不可移动的，而其中的小绿圆（空穴），是可移动的，这一点很重要，请务必记住；同理N 型半导体，它里面的大绿圆（正离子）不可自由移动，而小红圆（电子）可自由移动。图 1 P 型和 N 型半导体结构简单了解了 P 型半导体和 N 型半导体之后，我们常说的PN 结是如何形成的呢，且看下方

3、图2 动图。当 P 型半导体和 N 型半导体接合在一起的时候，由于 P 型半导体中空穴浓度高， 而 N 型半导体中电子浓度高，因此会形成一个扩散运动，P 型半导体中空穴会向它浓度低的地方扩散，从而扩散到 N 型区，N 型半导体的电子也会向它浓度低的地方扩散，从而扩散到P 型区。这样一来， P 型区剩下不能自由移动的负离子，而N 型区剩下不能自由移动的正离子，一正一负， 在 PN 结内部形成了一个从左往右的内电场，基本上这个内电场就体现PN 结的工作特性。 另外有一点要说明的是，PN 结只是局部带电，即 P 型区呈负电，而N 型区呈负电，但是它们俩一中和，整体上是呈中性的。图 2 PN 结形成过

4、程2、 PN 结接正向电压当 PN 结接正向电压时，即 P 型区接电源的正极， N 型区接电源的负极。这时外加电源形成的电场就会与内电场方向相反，而当外电场的强度超过内电场的时候， PN 结就导通了，这时电子就可以从PN 结通过。如下图 3 动图所示，电路中，在导线上流动的是负电子，下图中为了方便起方，用的空穴表示，不会影响分析过程。在外部电场完全抵消内部电场之后，空穴就可以畅通无阻地通过PN 结了。图 3 PN 结接正向电压工作过程3、 PN 结接反向电压当 PN 结接反向电压时，P 型区的空穴会被电子抵消掉，而N 型区电子会流动到电源的正极，这样一来，会有助于内电场强度增强，更不利于电子通过PN 结。内电场不停地增强，会超过外部电源形成的电场强度，超过之后，电子就不能够通过PN 结了。在外部看来，就是反向电阻无穷大了。图 4 PN 结接反向电压心得总结PN 结的工作原理比较简单，但是为了做几个动图，花了不少时间。以前的图都是用VISIO 画的。因为好久没用PPT 了，就用PPT 画了文中所有的图，发现 PPT