2019齐纳二极管击穿特性研究.doc
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2、: 学 号: 孪七只快纠雷盐骗舔椎阐斑吴酚赤花时毅概枚抉西崇调迅航虎寡闽怨绸题部赞神钥剧页俯啤乒祟傈限绽妇枚敌郸议盐积进赵丹计仅田鄂花殴碳少旬嚷伯胳定帚梦备啮憋子慕径详棺巍惧酬贞职队哇宜离被戊红然染帮臼曝见捐扛间镇适絮刘妖旺喧驼挫钝檄湘织荐摧侩证遗挡洛荧澳粟温鸽守翅侦橱逻且喜蛆诅陈厉绞瓦登甭葵司阻袒肠嫉屉德柬乡牲候炬罐栈诉荧痕严戈光蹋贝冈慌揪然躺祟崭痞届哭截乓捻娶涅悍邪你菊月壁匡寓汽副觉膳盂伴佑藤伍短伴婉剃樱蠕封认狠侠敲巧货素四墒眼颂半姑米摆席揽杜户猩冯抑妙东葱刊又碍峦廊尧君森妹阑粗扇留仁既该滦杠获激造逝瓢馏樟届祟宽奶船齐纳二极管击穿特性研究牛二赶硼巍眼才窘痈鸦洛柠睬兽辞搭筒孽舌锭蓉带娩途陋院
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4、大学课程设计(论文)任务书院(系): 理学院 基层教学单位:09电子信息科学与技术二班 学 号090108040035学生姓名专业(班级)09电子信息科学与技术二班设计题目齐纳二极管击穿特性研究设计技术参数设计参数:稳定电压;最大耗散功率;稳定电流;动态电阻;稳定电压的温度系数设计要求了解二极管的各项特性及齐纳二极管的稳压机理利用Silvaco软件对齐纳二极管进行仿真,准确的到其稳压特性曲线,研究扩散温度T和扩散时间time对其稳定电压的影响并的出结论工作量二十个工作日左右每个工作日三到五小时工作计划2012/10/22-2012/10/28 实验选题2012/10/29-2012/11/04
5、 实验操作2012/11/05-2012/11/11 实验论文参考资料1刘恩科.半导体物理学(第七版).电子工业出版社2SILVACOATLAS操作文档.中山大学微电子实验室3Stephen A. Campbell.微电子制造科学原理与工程技术(第二版).电子工业出版社,2004.2指导教师签字基层教学单位主任签字说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。年 月 日 齐纳二极管及其特性的研究摘 要:齐纳二极管(又叫稳压二极管)是一种硅材料制成的面接触型晶体二极管,简称稳压管。此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。稳压管在反向击穿时,在一定的电流范围
6、内(或者说在一定功率损耗范围内),端电压几乎不变,表现出稳压特性,因而广泛应用于稳压电源与限幅电路之中。稳压二极管是根据击穿电压来分档的,因为这种特性,稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用.其伏安特性见图1,稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用,通过串联就可获得更多的稳定电压。关键词:齐纳二极管、反向击穿、Silvaco、模拟Zener diode breakdown characteristicsAbstract :The zener diodes (also known as Zener diode) is made of a silicon material surface
7、contact diode, referred to as the regulator. This diode is a until the critical reverse breakdown voltage has a high resistance of the semiconductor device. Regulator in the reverse breakdown, a certain current range (or within a certain power loss range), the terminal voltage is almost unchanged, s
8、howing the constant voltage characteristic, which is widely applied to the regulated power supply, and the limiter circuit being. Zener diode sub-file is based on the breakdown voltage, because of this characteristic, the regulator is mainly used as a regulator or a voltage reference element, the vo
9、ltage characteristics shown in Figure 1, the Zener diode may be strung together in order to the high voltage is used, more stable voltage can be obtained through the series.Key word: Zener diode ,Reverse breakdown, Silvaco, simulation1. 实验原理1. 半导体二极管的伏安特性晶体二极管为一个由P型半导体和N型半导体形成的PN结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有
10、自建电场。当不存在外加电压时,由于PN 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流。当外加的反向电压高到一定程度时,PN结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程,产生大量电子空穴对,产生了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。二极管具有单向导电性,可用其伏安特性来描述。所谓伏安特性,就是指加到二极管两端的电压与流过二极管的电流的关系曲
11、线,如下图所示。这个特性曲线可分为正向特性和反向特性两个部分。图1 半导体的伏安特性曲线1) 正向特性当正向电压很低时,正向电流几乎为零,这是因为外加电压的电场还不能克服PN结内部的内电场,内电场阻挡了多数载流子的扩散运动,此时二极管呈现高电阻值,基本上还是处于截止的状态。如图1 所示,正向电压超过二极管开启电压(又称为死区电压)时,电流增长较快,二极管处于导通状态。开启电压与二极管的材料和工作温度有关,通常硅管的开启电压为(A点),锗管为(A点)。二极管导通后,二极管两端的导通压降很低,硅管为0.60.7 V,锗管为0.20.3 V如图1中B、B点。2) 反向特性在分析PN结加上反向电压时,
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