【初心者】半導体のＶＦ、ＩＲとかを分かりやすく教えて下さい。

質問

諸事情により半導体の知識が必要になりました。本などを読んでも基本が分かってない為、理解に苦しんでいます。

このサイトのダイオードの特性の図ですが、順方向電圧がＶＦ、逆方向電流がＩＲの事ってのは分かるのですが、だから何なのか？が分かりません。

http://www.interq.or.jp/japan/se-inoue/diode.htm

サルでも分かるぐらいに、半導体の基礎の基礎をつかむ感じでこの特性を教えていただけないでしょうか？

上手く説明できませんが、水の流れで言うと電流は水の量、電圧は水が流れるスピード…みたいな感じで。

どうか、どうかお願いします。

回答No.1

shiojiri · ベストアンサー

ストローが一本有ります。
片方にアノード、もう一方にカソードと書いてあります。

カソードと書いてある方を口にくわえてジュースを飲みました。
吸い込む力に応じて、ジュースが飲めました。
・ＶＦ順方向電圧：吸い込む力
・ＩＦ順方向電流：ジュースの量
・ＶＦとＩＦは正比例している。

今度はアノードと書いてある方を口にくわえてジュースを飲もうとしました。
飲めません。
強く吸いましたが出ません。
思いっきり強く吸いました。
突然、口の中がジュースであふれてむせました。
・ＶＲ逆方向電圧（ツェナー電圧）：吸える様になった時の吸い込む力。
・ＩＲ逆方向電流：口の中にあふれかえった大量のジュース。
・ストローによって、突然吸える様になるタイミングは違うそうです。

回答No.2

ESE_SE

ダイオードは整流素子である、ということはお分かりですね？
要するに空気ポンプの逆止弁のように、逆方向に電圧をかけても電流が流れないようにする素子です。素子の理想としては、逆方向電圧がかかっても電流は常にゼロになるという姿です。
素子の設計理念はそういうことなんですが・・・物理的な限界というものがあります。
逆方向に電圧をかけるとダイオードは大容量のコンデンサのように、「どれだけ電圧をかけても電流がほとんど流れない」という動作をしますが、
あまりに強い逆電圧がかかると絶縁崩壊を起こして電流が流れてしまいます。
その限界値が逆方向電圧V_R、その時の電流がI_Rです。

逆に順方向電圧がかかったときには無抵抗で電流を流すのが素子としての理想です。ですから順方向電圧に対しては電圧ゼロからV-Iグラフが垂直に立ち上がるのが理想なのです。
しかしやはり物理的な制限があるので電気抵抗は若干量存在します。
これによりV-Iグラフは傾きを持つことになります。これがV_FとI_Fの関係です。