24/10/2022,hardwarebee
要理解这个词膝盖电压我们应该首先指的是二极管的图(图1)。图上的弯曲膝盖,之后快速变化发生在二极管的行为。这弯曲的形状像一个膝盖,因此术语“膝盖电压”。
这个电流电压图(VI二极管特性曲线)显示了一个不寻常的变化在其传导模式。这种变化是一个电流曲线的指数增长几乎不导电的一个指数上升电流的装置。
这是膝盖电压的二极管,它约等于二极管的潜在障碍。这是一个小前锋电压的电流通过二极管开始成倍地增加。因此,这个电压是至关重要的维持适量的电流通过二极管。
图1:膝盖电压的二极管
让我们深入研究膝盖电压从理论的角度来看。
假设不应用于PN结电压。这是一个简单的晶体,其中一半是掺杂p型材料(p区),另一半是掺杂n型材料(n-region)。只是形成后,开始扩散。
图2:扩散过程和耗尽区形成的过程
只有少数扩散和电子空穴对的复合。这只发生在这两个地区的连接。枯竭的区域或空间电荷区域,负责潜在的障碍。这个地区是自动设置了一个力,进一步防止扩散的带电运营商(电子和空穴)从一个到另一个部分。
二极管正向偏压,连接一个电压源。最初,二极管电流极小。随着外加电压的方法膝盖电压,耗尽区宽度变窄和电流迅速增加。这也被称为“切入电压”或“阈值电压。“硅二极管,它是0.7 v和锗二极管,它是0.3 v。
图3:IV曲线和膝盖硅和锗二极管的电压
不像一个普通硅二极管、肖特基二极管建设是完全不同的。适度掺杂n型半导体和金属结形成肖特基二极管。所以,金属和半导体之间有一个结。没有偏压条件下,有一个微小的金属和n型半导体之间的连接。加载电压时,电池的正极端子连接到金属结和电池的负极连接到n型半导体、正向电压降很小就足以克服这个障碍,和当前将开始迅速流动。从图可以看出膝盖电压为0.3 v。的膝盖电压和宽度金属半导体结可能不同,因为它很大程度上取决于使用的金属类型的建设。
图3:肖特基二极管特性曲线(膝盖电压)
建设一个齐纳二极管几乎是类似于一个普通硅二极管,但重掺杂水平。这个二极管用于reversed-biased工作模式下,它被称为齐纳击穿。齐纳效应实现在特定电压,这发生在膝盖电压(齐纳电压)。
图5:IV齐纳二极管的图形
齐纳击穿或稳压效果,通过量子隧穿。当一个高PN结反向偏置电压,它将导致一个足够大的电场。这个电场负责提供力量,把电子从其母核成为免费的航空公司。这个静电力可以撕裂共价成键电子,导致大量的电流。由于这种电离,创建了一个电子空穴对。因为重掺杂,耗尽层非常狭窄,狭窄的电场强度是相当强烈的层。因此,故障发生在低电压(大约6 v)。
因为这个重掺杂,创建大量有效马力,他们构成了很大的反向电流。当前,所需的最小电压称为膝盖电压或齐纳电压。齐纳击穿通常发生在2 * 107V / m。对于重掺杂二极管,膝盖电压6 v。
领导将正向电流转换成光。led的构造和工作原理类似于普通的二极管。它们之间唯一的区别是半导体材料的使用。从硅整流二极管形成。发光二极管是由半导体材料如砷化镓磷化(GaAsP)或磷化镓(差距)。这些都是直接带隙材料著称。正向偏压时,电子从导带重组空置的空间或洞p型材料。由于这个电子和空穴复合,多余的能量以辐射的形式中解放出来。辐射都有一个特定的颜色和波长。发射光的波长越长,膝盖电压越低。 Different coloured LEDs use different materials. The materials producing shorter wavelengths require more energy to excite an electron to a higher valence band and hence a higher turn-on voltage.
图6:LED的结构
一个正向偏压电压时,偶遇LED就像普通的二极管。这等于阈值电压下降或膝盖电压。膝盖的电压取决于LED电流、发射光的颜色,所使用的半导体材料。在这一点上,目前开始迅速增加。在LED,电子空穴对的复合率成正比的电流。复合越高,电流越高。同时,LED光强度(或输出强度)正向电流成正比。
图6:膝盖电压LED