pn結物理特性筆記（漲知識啦17---PN結的熱效應）

2023-10-24 04:02:14 1

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》將繼續給大家介紹PN結系列一些基礎知識——PN結的熱效應。

PN結的正向電壓UF（通態壓降）是溫度T的函數。在電流密度較小時，UF隨著溫度T的上升而下降，因而其溫度係數是負數。在電流密度較大時，由於PN結中性區的電阻對UF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UF將隨溫度上升而增大，其溫度係數為正。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係數在大電流條件下改變符號的趨勢。

從公式中還可知，PN結的反向電流會隨著結溫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產生電流都會隨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機率增加，在兩次連續碰撞之間所能經歷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，則空間電荷區內的峰值電場必須進一步提高。

本周的《漲知識啦》就到這裡啦！希望大家能有所收穫！

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.