二極管的反向特性

　　將二極管的正極接低電位點(diǎn)，負(fù)極接高電位點(diǎn)，這一狀態(tài)叫做給二極管加“反向偏置”，簡(jiǎn)稱(chēng)二極管“反偏”。這時(shí)二極管表現(xiàn)出的特性就是“反向特性”。現(xiàn)在將一只硅材料二極管，接成如下圖所示的電路，使二極管處于反向偏置，我們?cè)賮?lái)看看它的導(dǎo)電狀態(tài)。

　　當(dāng)外加電壓從0V開(kāi)始增大至幾伏時(shí)，可以看到電流表有些微偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明有微小電流通過(guò)二極管。然后將反向電壓繼續(xù)增大，在一段較大的變化范圍內(nèi)，這一小電流值并沒(méi)有變化，我們稱(chēng)這一電流為二極管的“反向飽和電流”。由于反向電流非常小，大約只有幾微安至幾十微安，所以在分析電路時(shí)通常都將它忽略，認(rèn)為二極管是截止的。這是因?yàn)橥饧臃聪螂妷号cPN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)方向是一致的，外電場(chǎng)加強(qiáng)了內(nèi)電場(chǎng)的影響，使PN結(jié)變得更厚了，多數(shù)載流子更是無(wú)法穿越PN結(jié)，只有極少量的少數(shù)載流子在外電場(chǎng)作用下通過(guò)PN結(jié)，形成極小的反向電流。

　　值得注意的是，當(dāng)反向電壓繼續(xù)增大，達(dá)到幾十伏（或更高）時(shí)，電流表指示反向會(huì)電流急劇增大，且越來(lái)越大，以至在很短的時(shí)間里二極管就燒毀了。

　　這種狀態(tài)被稱(chēng)作二極管“反向擊穿”，我們把開(kāi)始出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象的電壓值稱(chēng)為“反向擊穿電壓”。下圖所示的曲線(xiàn)就表達(dá)了二極管的這一反向特性。

　　出現(xiàn)反向擊穿的主要原因是：當(dāng)反向電壓很大時(shí)，在外電場(chǎng)和內(nèi)電場(chǎng)共同作用下，PN結(jié)內(nèi)共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)被“摧毀”，使大量原來(lái)被束縛的價(jià)電子在瞬間變成自由電子，載流子數(shù)量驟增，形成很大的電流。

　　所以普通二極管不應(yīng)該工作于擊穿狀態(tài)。

　　不同材料組成的二極管，反向飽和電流大小不同，反向擊穿電壓的大小也不同。一般說(shuō)來(lái)，硅材料二極管的反向飽和電流要比鍺材料二極管小得多，而擊穿電壓則比鍺材料二極管高一些。但同樣材料的二極管由于制作工藝的差別，擊穿電壓值也會(huì)有很大不同，所以二極管的反向擊穿電壓在數(shù)值上是差異是很大的，使用中必須注意查看《手冊(cè)》。

　　二極管在反向偏置時(shí)是什么狀態(tài)

　　在電子電路中，二極管的正極接在低電位端，負(fù)極接在高電位端，此時(shí)二極管中幾乎沒(méi)有電流流過(guò)，此時(shí)二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，這種連接方式，稱(chēng)為反向偏置。二極管處于反向偏置時(shí)，仍然會(huì)有微弱的反向電流流過(guò)二極管，稱(chēng)為漏電流。當(dāng)二極管兩端的反向電壓增大到某一數(shù)值，反向電流會(huì)急劇增大，二極管將失去單方向?qū)щ娞匦裕@種狀態(tài)稱(chēng)為二極管的擊穿。