半导体制冷工作原理

九、二极管之V-1（电压-电流）特性
把P-N接合体加上两根引线，并用塑料或金属壳封装起来，即成为二极管。二极管的电路符号如图(10)(b)所示，两支引线分别称为阳极和阴极。

       图(10) 二极管
欲详知一个组件之特性并加以应用，较佳的方法是研究此组件之V-I（电压-电流）特性线。
下图(11)为二极管之正向特性曲线。由特性曲线可看出二极管所加之正向偏压低于切入电压(cutiNvoltage)时，电流很小，一旦超过切入电
              图(11) 典型的二极管正向特性

压，电流IF既急速上升（此时IF的最大值是由外部电阻R加以限制）。硅二极管的切入电压为0.6V，锗二极管的切入电压为0.2V。二极管流有正向电流时，其正向压降VF几乎为一定数，不易受正向电流的变化所影响，设计电路时，可以采用表(1)的数据。

 
表(1) 常温时二极管的正向压降
注意！当温度升高的时候，二极管的正向压降VF会降低，其降低量为
ΔVF = K × ΔT
ΔT = 温度变化量，℃
K = 硅为-2 mV /℃，锗为-1.3 mV/℃
由于晶体管的B-E 极间也为P-N接合，故也有负温度特性，这使得晶体管电路的性能受到温度所影响，故吾人常使用与晶体管同质料（锗或硅）的二极管作为晶体管的偏压，以使两者之△VF互相抵消。

             图(12) 典型的二极管反向特性
上图(12)为二极管的反向特性曲线图。由此图可得知：

(1) 未崩溃以前，反向电流IR为固定值，不随反向电压而变动。
(2) 硅之IR甚小，通常小于10μA，锗之IR则高达数百倍。整流二极体很少以锗制造，也就是为了这个缘故。
(3) 二极管，无论锗或硅，当温度每增高10℃时，IR约升为原来的两倍。
(4) 当反向偏压达到崩溃电压VBD后，电流会迅速增加，此时必须由外加电阻R限制住IR，否则二极管会烧毁。