半導体の電流電圧特性

電流電圧特性 (VAC) — 抵抗を流れる電流の、この抵抗の両端の電圧に対する依存性をグラフで表したもの。 I - V 特性はこの抵抗値に応じて線形にも非線形にもなり、これらの抵抗を含む回路は線形と非線形に分けられます。

したがって、ボルトアンペア特性は、電気回路またはその個々の要素（加減抵抗器、コンデンサなど）内の電流の強さに対する電圧の依存性です。電気回路の線形要素の電圧-電流特性は直線です。

半導体に印加される電圧が増加すると、その電流値は電圧よりもはるかに速く増加します(図1)。電流と電圧の間には非線形の関係があります。電圧 U が逆方向 (-U) に変化したときに、半導体内の電流変化が同じ特性を持ち、逆方向である場合、そのような半導体は対称的な電流-電圧特性を持ちます。

V 半導体整流器 異なる導電率（n 型と p 型）の非対称な電圧電流特性を持つ半導体を選択します（図 2）。

その結果、交流電圧の半波で半導体整流器に電流が流れます。 AC電圧の最初の半波が増加するにつれて急速に増加する順電流Iprです。

電圧の後半の半波にさらされた場合、2 つの半導体システム (フラット整流器内) は反対方向 Iobr に電流を流しません。半導体内の少数キャリア（p 型半導体では電子、n 型半導体では正孔）の存在により、pn 接合には微量の電流 Irev が流れます。その理由は、p型半導体とn型半導体の間に生じる接合層(pn接合)の抵抗が高いことにあります。

交流電圧の後半の半波がさらに増加すると、逆電流 Iobr はゆっくりと増加し始め、バリア層 (pn 接合) が破壊される値に達する可能性があります。

米。 1. 半導体の電流電圧特性

米。 2. 半導体整流器（フラットダイオード）の非対称な電圧・電流特性

直流電流と逆電流の比（同じ電圧値で測定）が高いほど、整流器の特性は優れています。これは、同じ電圧値における順方向電流 I'pr と逆方向電流 I'obr の比である補正係数の値から計算されます。