三极管偏压电子管某一电极与阴极之间的固定电位差成分偏：偏pian歪，不在中间：偏斜压：压（壓）ya从上面加力整体回路中的某个点，测量它相对某个基准点 的电压（是整体回路电压的 1/n）就称 之为该点的偏 压，各段电路的偏压之和就 是整体回路电压，相应位置 的电流就是偏压 电流三极管的偏压是什么意思? 你指的是不是基极偏置电压基极偏置电压是控制三极管基极电流的重要保证 因为三极管在制造中它的基极电流不可能做成完全一样，只能通过调整偏置电压 来实现基极电流是保证三极管放大特性的重要参数，要使三极管就够在工作特 性三角区内只有调整偏置电压来实现那为什么不说偏置电流呢？因为用电压不表示的幅度大，电流的幅度大小了所 以用电压来表示偏压：整体回路中的某个点，测量它相对某个基准点的电压（是整体回 路电压的1/n）就称之为该点的偏压，各段电路的偏压之和就是整体回路 电压，相应位置的电流就是偏压电流正向偏压：NPN型三极管的电流方向为由B、C极流向E极当需要管子工作时，需给B极加上一个可以使电流正向流动的电压这个电压就是正向偏压，电压值的大小需计算确定当需要管子完全截止无电流时，为可靠截止，就需要加上一个负的电压。
这个负的电压，就是反向偏压当n区相对P区有负电压，且当负电压低于-0.6V（即绝对值大于0.6V）时, 就会产生一个P区到N区的大电流；当有正电压时，在小于击穿电压之前 电流可以忽略不计二极管的基本性质可以通过考虑耗尽层的电压和电场 来理解正向偏压即在 N 区加一个相对 P 区的负电压这样会导致 PN 结内建电 势的减小，其变化趋势如图3e所示PN结内建电势的减小会导致电场以 及耗尽区宽度的减小，如图d、c和b所示二极管内部电压的减小和耗 尽区宽度的减小开始允许电流导通二极管在反偏压下n区相对p区的电压是个正电压这会使得PN结 内部的电势变大超过开始的内建电势，如图5e所示；当然也会增强PN 结的电场强度，如图5d所示最终的结果是PN结耗尽区的宽度增加，内 部电势和电场会使得PN结平衡电流（扩散电流和漂移电流）比没有外部偏 压时要大这说明如果通过二极管的电流很小时，那么它的导通电压的范 围会比较大二极管的偏压目前你已经知道，在平衡状态时，没有电子能够越过PN结一般来 说，偏压这个名词指的就是利用直流电压建立电子元件工作所需的某 些条件与二极管有关的两种偏压就是：正向偏压和反向偏压任何 一种偏压，都必须在PN结的两边接上足够的直流电压和适当的极性。
在学习完本节的内容后，你应该能够：参与讨论二极管的偏压特 性；定义正向偏压并且说明所需条件；定义反向偏压并且说明所需条 件；参与讨论门槛电压对正向偏压的影响；解释在正向偏压时，电流 如何产生；解释什么是反向电流；说明二极管反向击穿的原因；以能 阶图解释正向偏压和反向偏压1.正向偏压要对二极管施以偏压，你必须在它的两端加上直流电压正向偏 压（forward bias）就是指施加的偏压能够让电流顺利通过PN结如图 1.20所示，一个直流电压源通过导电材料（接点和导线）在二极管的 两端施加正向偏压此外施加偏压的电压值以V BIAS表示图中的 电阻R可以限制电流的大小，使其不会损坏二极管请注意，偏压V BIAS的负极端要接到二极管的N型区，而正极 端则要接到P型区这是正向偏压的第一个条件第二个条件兢是偏 压的电压值V BIAS，必须大于门槛电压图 1.21示出，当二极管处于正向偏压的情况就像同性电荷会彼 此排斥，偏压源的负端会排斥自由电予N型区的主要载流子），使其 流向PN结这种自由电子的流动，称为电子流偏压源的负极端也 会提供连续的电子流，经过外部的导线流入N型区h__6电子网图1.2L iTFMift压下陆：锁怦■图中显示多救戦流子的盅向「息圧耗尽IX两褊所形偏压源提供给自由电子充足的能量，以便克服耗尽的门槛电压， 然后流入P型区。
一旦进入P型区，这些传导电子就失去能量，而立 刻与价带的空穴结合现在，电子只能位于P型区的价带中，因为它 们为了克服门槛电压，而失去太多的能量，无法继续留在导带内既 然异性电荷相吸，偏压源的正极会吸引并使价电子流向P型区的左 方于是P型区中的空穴就充当中介作用或路径，让价电子能够借道 穿过P型区电子从一个空穴流向下一个空穴，一路朝左方流去而 空穴（P型区的主要载流子）等于是（并非实际上）朝右方流向PN 结，从图 1. 21 可以看出这个空穴的等效流动，称为空穴流你可 以将空穴流视为价电子流过P型区，而空穴则提供电子流动的唯一途 径当电子流出P型区，经过钋部导线流到偏压源的正极，它们会在P 型区留下空穴；同时，这些电子成为金属导体中的传导电子回想一 下，导体的导带与价带有部分重叠在一起，因此导体的电子比半导体 的电子需要更少的能量就能成为自由电子所以，就像有源源不断的 空穴流向PN结，与持续穿过结面进入P型区的电子结合1）正向偏压对耗尽区的作用当更多电子流入耗尽区时，正离子的数目就会减少当PN结的另 一边有更多的空穴流入耗尽区，负离子的数目也会减少因为正向偏 压造成正、负离子的减少，会造成耗尽区变窄，如图1.22所示。
if向帕压盘将昶琨賊雯宀 —产T吓漳于门电电压捌奴电子阿 厠122伍问侃压令将極尽江变朴血件呻洁上产生追以|課圮“晌*上呦(2)正向偏压对门槛电压作用回想一下，在耗尽区PN结两端的正、负离子之间的电场，形成所 谓的能量丘，在平衡状态时会阻止自由电子扩散通过结面(参见图1. 19(b))这就形成所谓的门槛电压当施加正向偏压下，自由电子可以从偏压源取得足够的能量，就 能克服门槛电压就像爬过能量丘，通过耗尽区电子要通过耗尽所需 的能量等于门槛电压换句话说，当电子通过耗尽区时，它会损失等 于门槛电压的能量这项能量的损失，会在PN结处产生等于门槛电 压(0.7V)的电压降，如图1.22(b)所示另外在通过P型区和N型区时， 也会产生额外的较小电压降，这是由于材料的内部电阻所造成对于 掺杂的半导体材料，这个阻抗称为动态阻抗(dynamic resistance).因 为很小，通常都会忽略掉2.反向偏压反向偏压(reverse bias)基本上能防止电流通过二极管图1.23显 示一个直流电压源对二极管两端施加反向偏压的情形这项外加的偏 压与正向偏压同样是以V BIAS表示需要注意，此项偏压的正极是连接到二极管的N型区，而负极则连接到P型区。
同时也请注意,此时的耗尽区比正向偏压或平衡（未施加偏压）时更宽P酣懐 NWK匿仁簡 二躲管反向僞圧的接法•雄站一 向備汗不妃朮変的，依I为宾质上拦淮图 1.24显示，当二极管在反向偏压下所发生的情形因为异性电 荷会互相吸引，因此偏压源的正极会拉动自由电子P型区的多数载流子）离开PN结当电子流向电压源的正极，就会产生额外的正离子这样会造成耗尽区更宽，多数载流子数目减少障］24 出鍵加反讪馆压 在矩曹附署通期関，工摄管的电子两在P型区，从电压源负极流出的电子会成为价电子，从一个空穴 经过另一个空穴流向耗尽区，并在耗尽区形成更多的负离子这样就 会加宽耗尽区，使得多数载流子数曰减少这种价电子的流动也可视 为空穴被拉向正极在施加反向偏压后，所产生电荷载流子的流动属于暂时性，只维 持很短暂的时间当耗尽区加宽时，多数载流子的数目也减少当更 多的N型区和P型区缺乏多数载流子后，在正离子和负离子之间的 电场就会增强，直到耗尽区两端的电压等于偏压VB. AS为止此 时，瞬时电流基本上会停止，只剩下很小的反向电流存在，不过通常 都予以忽略1)反向饱和电流 在施加反向偏压且在瞬时电流停止后，只有很小的电流存在，这 是由N型区和P型区的少数载流子的流动造成，而这些少数载流子 是来自于热扰动所产生的电子一空穴对。
这些P型区的少量自由电 子，被负偏压推向PN结当这些电子到达宽大的耗尽区，就会滑下 能量丘并且像价电子一样与N型区的少数载流子空穴结合，流向正 偏压端而形成一股小的空穴流P 型区导带与 N 型区导带相比位于更高的能阶因此，少数载流 子的电子就很容易通耗尽区，因为它们不需要额外的能量反向电流 在图 1.25 加以说明囲I，翦 世股間第展柞屈下的一-彊苗.所产生股少 挞因为热損动质产生电孑-空穴对中的少数搐P空区 耗煤区 卫型区(2)反向击穿般来说，反向电流因为太小，可以加以忽略但是，当反向偏 压增加到所谓的击穿电压(breakdown voltage)的电压值时，反向电流 就会大幅地增加这是实际发生的现象这个反向高电压会赋予少数自由电子足够 的能量，使它们能够加速穿过P型区，它们会冲击原子，并且因为带 有足够的能量，就可将原子的价电子撞离轨道，进入导带这些新产 生的导电电子因为仍然具有很高的能量，因此可以重复这种过程如 果一个电子在通过P型区的过程中，只另外撞击两个电子离开价轨 道，则电子的数目就会快速倍增当这些高能电子通过耗尽区，它们 仍然具有足够的能量通过N型区成为传导电子，而不会与空穴结合。
我们刚才所介绍的传导电子的倍增现象 HDS402-E 称为累增击 穿(avalanche),因此会产生大量的反向电流，而产坐的过量的热能以 至于烧坏二极管。