3.2 二极管电压和电流特性

在前面已经系统介绍过PN结的各种电学特性，当两种不同的结构形成一个PN结时，就可以构造出半导体二极管。通过掺入少量的特殊杂质，半导体 （如硅或锗） 产生一种能通过输送电子 （N型） 或者输送空穴 （P型） 导电的材料。当这两种掺杂半导体的接触层形成PN结时，电子远离N型一侧，空穴远离P型一侧，如图3.3 所示。由于电荷的重新分配，因此在PN结引起电势差V_Bi，也称为内建电势。对于硅管，V_Bi范围为0.6～0.7V；对于锗管，V_Bi范围为0.25～0.3V；对于肖特基二极管，V_Bi最低可以降到0.2V。

当给PN 结施加外部电压时，将增大/减小电势差。根据外部电压的不同极性，会产生不同的行为。这种特性可以通过二极管的电压-电流 （伏-安，V-I） 特性描述。下面详细介绍电压-电流特性的测量方法。

图3.3 PN结，通过 PN结形成电压带隙

注：（1） 读者可以定位到本书提供资料的\multisim_simulation\diode 路径下，用 NI Multi-sim 14.0 打开V_I-1.ms14 设计文件。

（2） 肖特基势垒二极管简称肖特基二极管，是使用贵金属作为正极，以 N 型半导体为负极，利用二者接触面上形成的势垒而构成的金属半导体器件，其特点是功耗低、电流大、速度快。