半导体器件 - 齐纳二极管

这是一种特殊的半导体二极管，设计用于在反向击穿区域工作。下图描绘了齐纳二极管的晶体结构和符号。它与传统二极管非常相似。但是，进行了小的修改以将其与普通二极管的符号区分开来。弯曲的线条表示齐纳的字母“Z”。

齐纳二极管和普通 PN 结二极管最显著的区别在于它们在电路中的使用方式。这些二极管通常仅在反向偏置方向工作，这意味着阳极必须连接到电压源的负极，阴极连接到正极。

如果普通二极管以与齐纳二极管相同的方式使用，则由于过大的电流而会被损坏。此特性使齐纳二极管的重要性降低。

下图显示了一个带有齐纳二极管的稳压器。

齐纳二极管以反向偏置方向连接在非稳压直流电源两端。它被重掺杂，以便降低反向击穿电压。这导致一个非常薄的耗尽层。因此，齐纳二极管具有尖锐的反向击穿电压V_z。

根据电路工作原理，击穿会随着电流的突然增加而急剧发生，如下图所示。

电压V_z随着电流的增加保持恒定。由于此特性，齐纳二极管广泛用于电压调节。它提供几乎恒定的输出电压，而与通过齐纳二极管的电流变化无关。因此，负载电压保持恒定值。

我们可以看到，在称为膝电压的特定反向电压下，电流随着恒定电压急剧增加。由于此特性，齐纳二极管广泛用于电压稳定。