功率二極管的結構原理

1、二極管結構原理

如下是功率二極管的原理圖：

二極管主要是由一個P型和一個N型半導體組成，算是最簡單、使用最廣泛的器件，二極管的功能很簡單 ： 正向導通，反向關閉。

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

在實際二極管型號中一般會有一個白色的圈表示為負極。

從二極管的結構來看，其實就是一個PN節，只要PN足夠近（電子軌道連接）就使得PN節形成了一個大晶體，從而兩邊的載流子和相互交換移動等。

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

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

一旦產生擴散以后P型半導體中會進來更多的電子，而N型半導體中會進來更多的空穴，所以P型半導體會帶上負電，而N性半導體會帶上正電。

這樣在擴散的過程中會形成擴散電流，其中中間區域肯定是首先開始擴散，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，那么擴散電流與漂移電流反向相反，最終擴散電流與擴散形成的電場產生的漂移電流相等形成了穩態。

中間存在電荷的區域也叫空間電荷區，空間電荷區以外是中性區，這樣PN節交界處的電場強度最強，越往兩邊越弱。