pn結(jié)正偏和反偏有什么區(qū)別 判斷pn結(jié)正反偏方法詳解

在半導(dǎo)體器件中，PN結(jié)的正偏和反偏是兩種不同的工作狀態(tài)。本文將重點(diǎn)介紹PN結(jié)正偏和反偏的區(qū)別，并詳細(xì)解釋判斷PN結(jié)正反偏的方法。

1.pn結(jié)正偏和反偏有什么區(qū)別

PN結(jié)的正偏和反偏是指在PN結(jié)上施加的電壓極性和大小的不同。

1.1 正偏

正偏是指在PN結(jié)上施加使P端為正極、N端為負(fù)極的電壓。在正偏條件下，P區(qū)域的正電荷向N區(qū)域移動(dòng)，同時(shí)N區(qū)域的負(fù)電荷也向P區(qū)域移動(dòng)。這導(dǎo)致P區(qū)域變得更加正電荷富集，N區(qū)域變得更加負(fù)電荷富集，形成一個(gè)電場(chǎng)勢(shì)壘減小的狀態(tài)。正偏可以使載流子在PN結(jié)中自由移動(dòng)，電流可以通過(guò)PN結(jié)流動(dòng)。

1.2 反偏

反偏是指在PN結(jié)上施加使P端為負(fù)極、N端為正極的電壓。在反偏條件下，P區(qū)域的負(fù)電荷被排斥到邊界，N區(qū)域的正電荷也被排斥到邊界。這導(dǎo)致P區(qū)域與N區(qū)域之間的電場(chǎng)勢(shì)壘增大，阻礙了載流子的自由移動(dòng)。反偏使得PN結(jié)變?yōu)橐粋€(gè)高阻抗的狀態(tài)，基本上不允許電流通過(guò)。

2.判斷PN結(jié)正反偏的方法

判斷PN結(jié)正反偏可以通過(guò)一些特定的方法和現(xiàn)象來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2.1 正偏判定方法

• 歷史電流法：在施加電壓之前，先將PN結(jié)短路，然后用萬(wàn)用表測(cè)量斷開短路后的電流。如果電流較大，說(shuō)明PN結(jié)正偏；如果電流接近零，說(shuō)明PN結(jié)反偏。
• 電壓降法：通過(guò)測(cè)量PN結(jié)兩端的電壓降，如果電壓降呈明顯下降趨勢(shì)，則說(shuō)明PN結(jié)正偏。
• 導(dǎo)通電流法：施加一個(gè)小于維持電壓的正向電壓，如果PN結(jié)導(dǎo)通，說(shuō)明正偏。

2.2 反偏判定方法

• 反向電流法：施加一個(gè)小于擊穿電壓的反向電壓，若有反向電流則為反偏。
• 閾值電壓法：通過(guò)逐漸增大反向電壓，觀察電流是否開始迅速增大，若有則為反偏。
• 反向擊穿法：施加一個(gè)大于擊穿電壓的反向電壓，若出現(xiàn)較大的電流，則為反偏。

PN結(jié)的正偏和反偏在半導(dǎo)體器件中具有不同的作用和特性。正偏使得PN結(jié)成為導(dǎo)電通路，而反偏則將其變?yōu)楦咦杩範(fàn)顟B(tài)。判斷PN結(jié)正反偏可以通過(guò)測(cè)量電流、電壓降和擊穿等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。深入了解這些判斷方法有助于我們理解PN結(jié)的工作狀態(tài)以及在實(shí)際應(yīng)用中的應(yīng)用場(chǎng)景。