微波加热pin二极管是一种运用十分普遍的微波加热操纵元器件，能够 用于制做微波开关、微波加热光衰减器、微波加热限幅器、微波加热移相器等。

　　在各种微波加热pin二极管电源电路使用中，二极管电阻器的气温特点明显地危害着微波加热控制电路的溫度特性。pin二极管溫度作用的科学研究包含对电子密度和自由电子使用寿命的气温性能的概念解析和试验科学研究。

　　原文中对于几类差异构造和钝化处理原材料的pin二极管，对其溫度特性实现了科学研究，包含I地区自由电子使用寿命与溫度的关联、电子密度与溫度的关联及其电阻器与溫度的关联，研究表明：pin二极管电阻器的溫度特性关键取决于二极管结电容的尺寸。

　　1 基础理论剖析

　　在微波加热运行状态下，pin二极管的电阻值与正方向电流量及其半导体器件主要参数有关。可以用简单化关系式来表明

　　式中：W为I区的薄厚;IF为正方向电流量;μ为I区双极电子密度μ=μn μp;τ为双极自由电子使用寿命。式中，电子密度和自由电子使用寿命与环境温度有关，即对电阻器的溫度特性有影响。

　　1. 1 电子密度

　　电子密度与溫度的关联较为复杂，但在一定的温度范围内，半导体材料身体的残渣已所有水解，本征激起还不十分显著时，自由电子浓度值基本上不随环境温度转变，危害电子密度的众多要素中，晶格常数透射起关键功效，电子密度随溫度上升而减少。一些专家学者的分析结果显示，在一50～ 200℃(223~473 K)内，电子密度和环境温度的相互关系可表达为

　　式中：n数值2~2.2;t0为常温下，一般列入25℃(298 K)。

　　1.2 极少数自由电子使用寿命

　　极少数自由电子使用寿命不但遭受身体复合型的危害，至关重要的是，非常大水平中受表层状况的危害，τ是一个构造灵巧主要参数，是身体复合型和表层复合型的综合性結果，可表达为

　　式中：τv是身体复合型使用寿命;τs是表层复合型使用寿命。

　　研究发现：自由电子使用寿命随环境温度的提高而提升，可表达为

　　式中m称作自由电子使用寿命因素。

　　1.3 自由电子使用寿命因素与电阻器

　　较为式(2)和式(4)，在一50~ 200℃(223~473 K)内(微波加热pin二极管一般的操作温度范畴)，令n=2，则获得微波加热pin二极管电阻器的气温特点为

　　由式(5)能够 看得出，电阻器的气温特点在于电子密度和极少数自由电子使用寿命溫度性能的综合性結果。

　　图1是以自由电子使用寿命因素m为主要参数，由式(5)获得的归一化电阻器与溫度的关联曲线图。图1说明，pin二极管的电阻器能够 随自由电子使用寿命的提高而提升，还可以是降低或维持不会改变，当m=2时，pin二极管的电阻器不随环境温度转变。

　　危害自由电子使用寿命因素m值的要素许多，包含：二极管几何图形构造(I地区的总宽、结直徑、结样子等)、表层钝化处理原材料的电力学特性，及其本征层的自由电子浓度值等。这种要素中，因为pin二极管的工地区的自由电子浓度值一般不高过1014cm-3，当外延性原材料杂质浓度平稳且缺点非常少时，外延性原材料技术参数对自由电子使用寿命因素的危害能够忽视。必须关键分析的是二极管几何图形构造、表层钝化处理原材料对使用寿命因素m值的危害。

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