快恢复二极管的物理结构和电气性能解说!

　　快恢复二极管是一种具有良好开关特性和短反向恢复时间的半导体二极管。主要应用于开关电源、PWM脉宽调制器、变频器等电子电路中，如高频整流二极管、续流二极管或阻尼二极管。快恢复二极管的内部结构与普通PN结二极管不同。它属于PIN结二极管，即在P型硅材料和N型硅材料之间加入I基，形成PIN硅片。因为基极区域非常薄，反向恢复电荷非常小，所以快恢复二极管的反向恢复时间短，正向压降低，反向击穿电压(耐受电压值)高。

　　1、 快恢复二极管的物理结构

　　快恢复二极管的内部结构与普通PN结二极管不同。它属于PIN结二极管，即在P型硅材料和N型硅材料之间加入I基，形成PIN硅片。由于PD的主要有源区是势垒区，所以可以通过加宽势垒区来提高灵敏度。

　　事实上，PIN快速恢复二极管人为地扩大了PN结势垒区的宽度。PIN快速恢复二极管的有效作用面积主要是具有电场的I型层(势垒区)，因此产生光生载流子的有效面积增加，扩散的影响减弱，结电容大大减小。因此，其光学检测的灵敏度和响应速度大大提高。

　　2、 快速恢复二极管的电气性能

　　在图中，IF是正向电流，IRM是最大反向恢复电流，Irr是反向恢复电流。通常，指定Irr=0.1 IRM。当t≤t0时，正向电流I=IF。当t>t0时，由于整流管上的正向电压突然变为反向电压，正向电流迅速减小。在时间t=t1，I=0。然后整流管上的反向电流IR逐渐增加;在t=t2时达到最大反向恢复电流IRM值。

　　此后，在正向电压的作用下，反向电流逐渐减小，并在时间t=t3达到规定值Irr。从t2到t3的反向恢复过程类似于电容器放电过程。从t1到t3的时间间隔是反向恢复时间trr。

　　快速恢复二极管的主要特点是其反向恢复时间(trr)小于数百纳秒(ns)，超快恢复二极管甚至可以达到几十纳秒。

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