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PN结的温度特性与电容特性

1.PN结的温度特性

PN结特性对温度变化很敏感，反映在伏安特性上为:当温度升高时，正向特性左移，反向特性

下移，如图1中虚线所示。

图1PN结的伏安特性

实验结果表明:

温度每升高1℃，V减小2～2.5mV，即

D(on)

ΔVD(on)/ΔT-(2～2.5)mV/℃(1)

温度每升高10℃，I约增大一倍。若设温度为T时，I=I；温度为T时，I=I，则

S1SS12SS2

(T-T)/10

IS2IS1221(2)

当温度升高到一定程度时，由本征激发产生的少子浓度有可能超过掺杂浓度，使杂质变得

与本征一样，这时PN结就不存在了。因此，为了保证PN结正常工作，其最高温度有一个

限制，对硅材料为(150～200)℃，对锗材料为(75～100)℃。

2.PN结的电容特性

PN结除了上述电流随电压变化(伏安特性)的非线性电阻特性外，还具有电荷量随电压变化(伏

库特性)的非线性电容特性。对这种特性的讨论如下。

(1)势垒电容

从PN结的结构看，在导电性能较好的P区和N区之间，夹着一层的耗尽区，在交界面

两侧着数值相等、极性相反的离子电荷，这与平板电容器相似。当改变外加电压时，的电

荷量会相应变化。例如，当外加反向电压增大时，耗尽区变宽，存贮的电荷量增加；当外加反向电

压减小时，耗尽区变窄，存贮的电荷量减少。因此，耗尽区中存贮的电荷量是随外加电压的变化而

Temperaturecharacteristicsand

capacitancecharacteristicsofPN

junction

1.Temperature

characteristicsofPN

junction

ThePNjunctioncharacteristicsareverysensitivetotemperaturechanges,whichisreflectedinthe

volt-amperecharacteristics:whenthetemperatureincreases,theforwardcharacteristicsshifttotheleftandthe

reversecharacteristicsshiftdownward,asshownbythedottedlineinFigure1.

Figure1Voltage-ampere

characteristicsofPNjunction

Experimental

resultsshow:

Forevery1°Cincreaseintemperature,VD(on)decreasesby2～2.

5mV,thatis

ΔVD(on)/ΔT-(2～2.5)mV/℃