半導體器件 - 齊納二極體

這是一種特殊的半導體二極體，設計用於在反向擊穿區域工作。下圖描繪了齊納二極體的晶體結構和符號。它與傳統二極體非常相似。但是，進行了小的修改以將其與普通二極體的符號區分開來。彎曲的線條表示齊納的字母“Z”。

齊納二極體和普通 PN 結二極體最顯著的區別在於它們在電路中的使用方式。這些二極體通常僅在反向偏置方向工作，這意味著陽極必須連線到電壓源的負極，陰極連線到正極。

如果普通二極體以與齊納二極體相同的方式使用，則由於過大的電流而會被損壞。此特性使齊納二極體的重要性降低。

下圖顯示了一個帶有齊納二極體的穩壓器。

齊納二極體以反向偏置方向連線在非穩壓直流電源兩端。它被重摻雜，以便降低反向擊穿電壓。這導致一個非常薄的耗盡層。因此，齊納二極體具有尖銳的反向擊穿電壓V_z。

根據電路工作原理，擊穿會隨著電流的突然增加而急劇發生，如下圖所示。

電壓V_z隨著電流的增加保持恆定。由於此特性，齊納二極體廣泛用於電壓調節。它提供幾乎恆定的輸出電壓，而與透過齊納二極體的電流變化無關。因此，負載電壓保持恆定值。

我們可以看到，在稱為膝電壓的特定反向電壓下，電流隨著恆定電壓急劇增加。由於此特性，齊納二極體廣泛用於電壓穩定。