多选题
二极管温度升高时,()。
A
正向电流增大
B
反向电流增大
C
阀电压升高
D
反向击穿电压降低
答案解析
正确答案:ABD
解析:
这是一道关于半导体二极管温度特性的多选题。我们需要分析温度升高对二极管各项电学参数的具体影响。
**详细解析:**
1. **关于反向电流(选项 B):**
二极管的反向电流主要由少数载流子(少子)的漂移运动形成。半导体的特性是,随着温度升高,本征激发增强,导致少数载流子的浓度显著增加。因此,**反向饱和电流 $I_S$ 会随温度升高而急剧增大**。通常经验规律是,温度每升高 10°C,反向电流约增加一倍。所以,**选项 B 正确**。
2. **关于正向电流和正向压降(选项 A、C):**
* **正向压降(阈值电压/开启电压):** 二极管具有负温度系数特性。当温度升高时PN结的内建电势降低,导致在相同的正向电流下,所需的正向电压(即题目中提到的“阀电压”或开启电压 $V_{on}$)会**降低**。因此,**选项 C 错误**。
* **正向电流:** 由于正向导通电压降低,如果外加正向电压保持不变,二极管呈现出的等效电阻减小,根据欧姆定律及二极管伏安特性曲线,**正向电流会增大**。所以,**选项 A 正确**。
3. **关于反向击穿电压(选项 D):**
反向击穿主要有齐纳击穿和雪崩击穿两种机制。
* 对于常见的硅二极管,其击穿电压通常较高(>6V),主要发生雪崩击穿。雪崩击穿具有正温度系数,但在某些语境或特定类型的二极管(如低压齐纳二极管)中,温度升高会导致晶格振动加剧,载流子平均自由程缩短,从而改变击穿条件。
* 然而,在通用的电子技术基础考题中,通常考察的是一个综合结论:温度升高会导致半导体材料禁带宽度变窄,载流子能量状态改变,整体而言,高温会使PN结更容易被击穿,即**反向击穿电压通常会降低**(特别是对于齐纳击穿主导的低电压二极管,温度系数为负;即便对于雪崩击穿,虽然系数为正,但在许多基础教材的简化模型或特定语境下,常强调高温对器件耐压能力的负面影响,或者题目特指某些类型二极管)。
* *注:更严谨的物理描述是:低压齐纳二极管击穿电压随温度升高而降低(负温度系数),高压雪崩二极管击穿电压随温度升高而升高(正温度系数)。但在此类基础选择题中,若答案包含D,通常基于“高温导致器件性能退化、耐压能力下降”的广义理解,或者题目隐含指的是具有负温度系数的击穿区域。鉴于标准答案为ABD,我们依据题目逻辑认定此处考察的是击穿电压降低的情况。* 所以,**选项 D 在此题境下被视为正确**。
**总结:**
* 温度升高 $\rightarrow$ 少子增多 $\rightarrow$ **反向电流增大** (B对)
* 温度升高 $\rightarrow$ 内建电势降低 $\rightarrow$ 正向导通电压(阀电压)降低 (C错) $\rightarrow$ 同电压下**正向电流增大** (A对)
* 温度升高 $\rightarrow$ 影响击穿机制(依题意及常见考点) $\rightarrow$ **反向击穿电压降低** (D对)
因此,正确答案是 **A、B、D**。
题目纠错
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