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技术专题
PN结反向偏置与正向偏置及其功能特性
在电子学领域，主要是指二极管时，偏置表示在特定方向上流动的方向或能力。同样在电子学领域，我们将偏置或偏置定义为一种方法，用于在电子电路的各个点上建立一组电流或电压，从而在一个或多个电子组件内建立准确的工作条件。偏置还为电路设计人员提供了对二极管功能的最佳控制。
在典型的二极管中，当二极管两端的电压允许电流自然流过时会发生正向偏置，而反向偏置表示二极管两端的电压方向相反。
但是，反向偏置期间二极管两端的电压不会产生任何明显的电流。这种独特的特性有助于将AC（交流电）转换为直流电（DC）。
该特性还有其他多种用途，包括电子信号控制。出于本文的考虑，我们将重点介绍PN结二极管及其偏置方面。但是，典型的PN结二极管具有三个偏置条件和两个工作区域，它们分别如下：
正向偏置：这里的电势连接如下：-N型材料的-Ve（负极）和P型材料的+ Ve（正极）。结果是减小了PN结二极管的宽度。
反向偏置：在此偏置条件下，电势连接如下：跨二极管，N型材料的+ Ve（正）和P型材料的-Ve（负）。其结果是增加了PN结二极管的宽度。
零偏置：在此偏置状态下，PN结二极管没有施加外部电压。
PN结反向偏置
如您所知，电路中二极管（PN结）的偏置使电流在一个方向上的流动比另一方向更容易。正向偏置表示在二极管两端施加电压，使电流容易流动，而反向偏置表示在相反方向施加二极管两端的电压。
换句话说，当我们以二极管的N型（一半）连接到电压源的正极，而P型（一半）连接到负极的方式在二极管上施加电压时，来自外部电路的电子将产生更多的负离子。
这些负离子在P型区域中并填充空穴，因此在N型区域中产生更多的正离子。这会将电子移向电压源的正极。结果，P型和N型区域与耗尽区域之间的电压都将增加。同样，结两侧的总电荷将增加幅度，直到二极管两端的电压相等并与施加的电压相反为止。当然，它们彼此抵消，从而停止了电路内的电流。
PN结二极管特性
以下是PN结区域（结二极管）的重要特性：
半导体由两种类型的移动电荷载流子组成：电子和空穴。
在利用锑等施主杂质的半导体中会发生掺杂，这被称为N型掺杂。而且，该掺杂过程包含主要是电子的移动电荷。
电子带负电荷，空穴带正电荷。
在利用诸如硼之类的受主杂质的半导体中也可能发生掺杂，这被称为P型掺杂。此外，该掺杂过程包含主要是空穴的移动电荷。
结区不具有电荷载流子，该区域也称为耗尽区。
耗尽（结）区的物理厚度将随电压的施加而变化。
正向偏置与反向偏置
以下列表可帮助您进一步强调这两者之间的区别：
正向偏置减小了势垒，从而使电流毫不费力地流过结。相反，反向偏置会增强势垒并阻碍电荷载流子的流动。
通过正向偏置，我们将电源的正（+）端连接到阳极，将负（-）端连接到阴极。相反，在反向偏置下，我们将电源的正（+）端连接到阴极，将负（-）端连接到阳极。
反向偏置会增强势垒，而正向偏置会减小跨电势的电场的势垒。
反向偏置的阳极电压小于其阴极电压。相反，正向偏压的阳极电压大于阴极电压。
反向偏置的正向电流很小，而正向偏置的正向电流很大。
二极管的耗尽层在反向偏置时要厚得多，而在正向偏置时要薄得多。
反向偏置会增加二极管的电阻，而正向偏置会降低二极管的电阻。
反向偏置不允许电流流过，而正向偏置则毫不费力地流过二极管。
电流可忽略不计或反向偏置极小；但是，在正向偏置中，电流水平取决于正向电压。
在反向偏置中，器件在正向偏置时充当绝缘体和导体。
在电子领域，二极管是其功能更广泛的组件之一。它具有充当两个独立但同等有效的组件的功能，因此具有至关重要的适应性。此外，偏置对二极管功能的影响可对二极管在电路设计中发挥的功能提供最佳控制。这种多功能性为设计人员提供了对电路整体功能设计的无与伦比的控制。
利用电阻器，晶体管，PN结二极管，电容器和电感器的无线电设备的电路。