功率二極管的結(jié)構(gòu)原理

1、二極管結(jié)構(gòu)原理

如下是功率二極管的原理圖：

二極管主要是由一個(gè)P型和一個(gè)N型半導(dǎo)體組成，算是最簡單、使用最廣泛的器件，二極管的功能很簡單 ： 正向?qū)?，反向關(guān)閉。

其原理就是一個(gè)PN的節(jié)的原理，而后面的三極管等都只是PN節(jié)的疊加，下面的知識(shí)幾乎是所有功率器件的基礎(chǔ)。

在實(shí)際二極管型號(hào)中一般會(huì)有一個(gè)白色的圈表示為負(fù)極。

從二極管的結(jié)構(gòu)來看，其實(shí)就是一個(gè)PN節(jié)，只要PN足夠近（電子軌道連接）就使得PN節(jié)形成了一個(gè)大晶體，從而兩邊的載流子和相互交換移動(dòng)等。

然而P型半導(dǎo)體中空穴的濃度高，而N型半導(dǎo)體電子的濃度高，在沒有加電壓即沒有靜電場的情況下，不會(huì)存在載流子的漂移運(yùn)動(dòng)，但由于載流子濃度差存在擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。

如上圖所示由于PN載流子濃度不同形成擴(kuò)散，擴(kuò)散前PN均不帶電呈中性，這里特別要注意的是PN半導(dǎo)體材料中的電子和空穴的濃度高不是說其獨(dú)立的電子和空穴濃度，而是處于導(dǎo)帶中的電子和空穴濃度。

一旦產(chǎn)生擴(kuò)散以后P型半導(dǎo)體中會(huì)進(jìn)來更多的電子，而N型半導(dǎo)體中會(huì)進(jìn)來更多的空穴，所以P型半導(dǎo)體會(huì)帶上負(fù)電，而N性半導(dǎo)體會(huì)帶上正電。

這樣在擴(kuò)散的過程中會(huì)形成擴(kuò)散電流，其中中間區(qū)域肯定是首先開始擴(kuò)散，這樣兩邊擁有不同的電荷就形成了靜電場。

如上圖所示在電場的作用下P中的電子會(huì)向N中漂移，形成N--》P的漂移電流，同樣空穴也是類似的，那么擴(kuò)散電流與漂移電流反向相反，最終擴(kuò)散電流與擴(kuò)散形成的電場產(chǎn)生的漂移電流相等形成了穩(wěn)態(tài)。

中間存在電荷的區(qū)域也叫空間電荷區(qū)，空間電荷區(qū)以外是中性區(qū)，這樣PN節(jié)交界處的電場強(qiáng)度最強(qiáng)，越往兩邊越弱。