快恢復二極管的物理結構和電氣性能解說!

　　快恢復二極管是一種具有良好開關特性和短反向恢復時間的半導體二極管。主要應用于開關電源、PWM脈寬調制器、變頻器等電子電路中，如高頻整流二極管、續流二極管或阻尼二極管。快恢復二極管的內部結構與普通PN結二極管不同。它屬于PIN結二極管，即在P型硅材料和N型硅材料之間加入I基，形成PIN硅片。因為基極區域非常薄，反向恢復電荷非常小，所以快恢復二極管的反向恢復時間短，正向壓降低，反向擊穿電壓(耐受電壓值)高。

　　1、 快恢復二極管的物理結構

　　快恢復二極管的內部結構與普通PN結二極管不同。它屬于PIN結二極管，即在P型硅材料和N型硅材料之間加入I基，形成PIN硅片。由于PD的主要有源區是勢壘區，所以可以通過加寬勢壘區來提高靈敏度。

　　事實上，PIN快速恢復二極管人為地擴大了PN結勢壘區的寬度。PIN快速恢復二極管的有效作用面積主要是具有電場的I型層(勢壘區)，因此產生光生載流子的有效面積增加，擴散的影響減弱，結電容大大減小。因此，其光學檢測的靈敏度和響應速度大大提高。

　　2、 快速恢復二極管的電氣性能

　　在圖中，IF是正向電流，IRM是最大反向恢復電流，Irr是反向恢復電流。通常，指定Irr=0.1 IRM。當t≤t0時，正向電流I=IF。當t>t0時，由于整流管上的正向電壓突然變為反向電壓，正向電流迅速減小。在時間t=t1，I=0。然后整流管上的反向電流IR逐漸增加;在t=t2時達到最大反向恢復電流IRM值。

　　此后，在正向電壓的作用下，反向電流逐漸減小，并在時間t=t3達到規定值Irr。從t2到t3的反向恢復過程類似于電容器放電過程。從t1到t3的時間間隔是反向恢復時間trr。

　　快速恢復二極管的主要特點是其反向恢復時間(trr)小于數百納秒(ns)，超快恢復二極管甚至可以達到幾十納秒。

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