为什么和硅相比,锗二极管受温度影响更大,和死区电压又有什么关系。

为什么和硅相比,锗二极管受温度影响更大,和死区电压又有什么关系。,第1张

一种现象的外在表现都有内在机理。

锗二极管的温度性能和死区电压之间

其实内在是有很大关联的,原因是因为锗和硅禁带宽度不同。锗的禁带宽度低,所以相对不耐温,但是死区小(死区大小在数值上等于禁带宽度对应电压值加绝对温度与温度系数(负的)的乘积)。因为锗禁带宽度小,所以电子更活跃,受温度的影响更大,外在表现就是温度稳定性差。

1) 硅二极管反向电流比锗二极管反向电流锗管mA级硅管nA级相同温度锗ni比硅ni要高约三数量级所相同掺杂浓度硅少浓度比锗少浓度低故硅管反向饱电流Is

2) 向电压通二极管电流向电压达某数值Ur电流才明显增通电压Ur称二极管门限电压称死区电压或阈值电压由于硅二极管Is远于锗二极管Is所硅二极管门限电压于锗二极管门限电压般硅二极管门限电压约0.5V~0.6V, 锗二极管门限电压约0.1V~0.2V

1、概念不同:

能带宽度:为价带和导带的宽度,即电子能量分裂的一个个密集能级组成的宽度。 禁带宽度:为导带和价带的间距。能带宽度就是通电的能力,禁带宽度就是组电的能力。

2、所含电子不同:

能带:是用量子力学的方法研究固体内部电子运动的理论。始于20世纪初期,在量子力学确立以后发展起来的一种近似理论。它曾经定性地阐明了晶体中电子运动的普遍特点,并进而说明了导体与绝缘体、半导体的区别所在,解释了晶体中电子的平均自由程问题。

禁带宽度:是指一个能带宽度,固体中电子的能量是不可以连续取值的,而是一些不连续的能带,要导电就要有自由电子存在,自由电子存在的能带称为导带(能导电),被束缚的电子要成为自由电子,就必须获得足够能量从而跃迁到导带,这个能量的最小值就是禁带宽度。

例如:锗的禁带宽度为0.66ev;硅的禁带宽度为1.12ev;砷化镓的禁带宽度为1.46ev。‘

扩展资料

半导体禁带宽度与温度和掺杂浓度等有关:半导体禁带宽度随温度能够发生变化,这是半导体器件及其电路的一个弱点(但在某些应用中这却是一个优点)。半导体的禁带宽度具有负的温度系数。例如,Si的禁带宽度外推到0K时是1.17eV,到室温时即下降到1.12eV。

如果由许多孤立原子结合而成为晶体的时候,一条原子能级就简单地对应于一个能带,那么当温度升高时,晶体体积膨胀,原子间距增大,能带宽度变窄,则禁带宽度将增大,于是禁带宽度的温度系数为正。

参考资料来源:

百度百科——禁带宽度

百度百科——能带


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