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pn結物理特性筆記

生活更新时间:2024-12-02 18:53:47

在前面的PN結系列中我們提到過理想PN結的I-V曲線可用如下數學式表達，本周《漲知識啦》将繼續給大家介紹PN結系列一些基礎知識——PN結的熱效應。

pn結物理特性筆記（漲知識啦17---PN結的熱效應）1

PN結的正向電壓U_F（通态壓降）是溫度T的函數。在電流密度較小時，U_F随着溫度T的上升而下降，因而其溫度系數是負數。在電流密度較大時，由于PN結中性區的電阻對U_F有重要影響，而載流子的遷移率在高溫時變小會使中性區的電阻增大，因而這時的U_F将随溫度上升而增大，其溫度系數為正。下圖是兩個不同溫度下的PN結特性曲線，從圖中的虛線可以看到溫度系數在大電流條件下改變符号的趨勢。

pn結物理特性筆記（漲知識啦17---PN結的熱效應）2

從公式中還可知，PN結的反向電流會随着結溫T的上升而增大，這與中性區的少數載流子濃度和空間電荷區的産生電流都會随溫度上升而加大有關。溫度升高還會使PN結的擊穿電壓BV提高，這是因為溫度升高可使晶格原子的振動加劇，載流子在空間電荷區與晶格原子碰撞幾率增加，在兩次連續碰撞之間所能經曆的平均自由程則被縮短，所以要使載流子獲得足夠使原子電離的動能，則空間電荷區内的峰值電場必須進一步提高。

本周的《漲知識啦》就到這裡啦！希望大家能有所收獲！

本文引自華偉, 周文定. 現代電力電子器件及其應用[M]. 清華大學出版社, 2002.

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