二极管ppt课件

空穴 自由电子
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多数载流子（简称多子） 少数载流子（简称少子）
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＋＋＋＋ ＋＋＋＋ ＋＋＋＋
N型半导体
P型半导体
无论是P型半导体还是N型半导体都是中性 的，通常对外不显电性。
掺入的杂质元素的浓度越高，多数载流子 的数量越多。
只有将两种杂质半导体做成PN结后才能成 为半导体器件。
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①整流二极管：利用单向导电性把交流电变成直流电 的二极管。
②稳压二极管：利用反向击穿特性进行稳压的二极管。
③发光二极管：利用磷化镓把电能转变成光能的二极 管。
④光电二极管：将光信号转变为电信号的二极管。
⑤变容二极管：利用反向偏压改变PN结电容量的二极 管。
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3 伏安特性
I
反向击穿 电压U(BR)
（1）半导体的导电能力介于导体与绝缘体之间 。
（2）半导体受ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ界光和热的刺激时，其导电能力将会有显 著变化。
（3）在纯净半导体中，加入微量的杂质，其导电能力会急 剧增强 。
半导体中两种携带电荷粒子：
（1）空穴（带正电荷） （2）自由电子（带负电荷）
载流子
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2、Ｐ型半导体和Ｎ型半导体
（1） N型半导体
在纯净半导体硅或锗（4价）中掺入磷、砷等5价 元素，由于这类元素的原子最外层有5个价电子，故在 构成的共价键结构中，由于存在一个多余的价电子而产 生大量自由电子，这种半导体主要靠自由电子导电，称 为电子半导体或N型半导体，其中自由电子为多数载流 子，热激发形成的空穴为少数载流子。
自由电子 空穴
多数载流子（简称多子） ppt课件. 少数载流子（简称少子） 3
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[例1.1] 图1-3所示电路中，当开关S闭合后，H1、H2 两个指示灯，哪一个可能发光？
解： 由电路图可知，开关S闭合后，只有二极管V1正极电位 高于负极电位，即处于正向导通状态，所以H1指示灯发光。
图1-3 [例1.1]电路图
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4. 晶体二极管的主要参数
（1）最大整流电流IFM
（2） P型半导体
在纯净半导体硅或锗（4价）中掺入硼、铝等3价 元素，由于这类元素的原子最外层只有3个价电子，故 在构成的共价键结构中，由于缺少价电子而形成大量空 穴，这类掺杂后的半导体其导电作用主要靠空穴运动， 称为空穴半导体或P型半导体，其中空穴为多数载流子， 热激发形成的自由电子是少数载流子。
晶体二极管
一、 半导体
导体：很容易导电的物体，如金、银、铜、铁等。
绝缘体：不容易导电或者完全不导电的物体，如 塑料、橡胶、陶瓷、玻璃等。
半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间的物质，如
硅(Si)、锗(Ge)、金属氧化物等。硅和锗是4价元素， 原子的最外层轨道上有4个价电子。
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1、半导体的特点：
半导体二极管的符号
阳极引线 二氧化硅保护层
N型硅 阴极引线
(c ) 平面型
P型硅
阳极
D
阴极
( d ) 符号
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2．分类
（1）按材料分：硅管、锗管 （2）按PN结面积：点接触型（电流小，高频应用）、面接触
型（电流大，用于整流） （3）按用途：如图1-2所示。
ppt课件图. 1-2 二极管图形符号
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３、 PN结及其单向导电性 PN结的形成
将P型半导体和N型半导体经过特殊的工艺 加工紧密结合在一起，在两者的交界面处将形 成一个特殊的接触面（薄层）→ PN结。
PN结具有很重要的特性——单向导电性。 实际电路中，PN结上总要加上一定的电压，外 加电压的极性不同，导电性能差异很大。
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PN结的单向导电性
(b)面接触型
结面积大、正向电流大、结 电容大，用于大电流整流电路。
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金属触丝 N型锗片
阳极引线
阴极引线
(a) 点接触型外壳
铝合金小球 阳极引线
N型硅
PN结 金锑合金
底座
阴极引线
(b) 面接触型
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(c) 平面型
用于集成电路制作工 艺中。PN结结面积可大可 小，用于高频整流和开关 电路中。
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[总结]
1.几个基本概念：半导体、载流子（空穴、自由
电子）、N型半导体、P型半导体、PN结
2.PN结的单向导电性
综上所述，当PN结加正向电压时会导通，加反向电 压时会截止，这就是PN结的单向导电性。
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二、晶体二极管
1.晶体二极管的结构、符号
用外壳把一个PN结封装起来，从P区和N区各引出一个 电极，就组成一个晶体二极管，简称二极管，用D表示。
根据管芯结构不同分为： (a) 点接触型
结面积小、结电容小、正向 电流小。用于检波和变频等高频 电路。
指管子长期运行时，允许通过的最大直流电流。
（2）反向击穿电压UBR
指管子反向击穿时的电压值。
（3）最高反向工作电压URM
二极管正常工作时允许承受的最高反向电压
（约为UBR的一半）。
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5.二极管的简单测试
用万用表检测二极管如图1-4所示。
1)判别正负极性
万用表测试条件：R×100Ω或R×1kΩ；
将红、黑表笔分别接二极管两端。所测电阻小时，黑表笔接 触处为正极，红表笔接触处为负极。
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图1-4 万用表检测二极管
2)判别好坏
万用表测试条件：R×1kΩ。 (1)若正反向电阻均为零，二极管短路； (2)若正反向电阻非常大，二极管开路。 (3)若正向电阻约几千欧姆，反向电阻非常大，二极管正常。
PN结加正向电压－导通
图1-1 PN结的单向导电性
将PN结按照图1-1（a）所示接上电源称为加正向电压，加 正向电压时阻挡层（PN结）变窄，电阻变小，电流增大， 称为PN结处于导通状态。
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PN结加反向电压——截止
将PN结按照图1-1（b）所示接上电源称为加反向 电压， 加反向电压时阻挡层（PN结）变宽，电阻变大， 电流减小， 称为PN结处于截止状态。
反向电流 在一定电压 范围内保持 常数。
P– + N 反向特性
外加电压大于反向击 穿电压二极管被击穿， 失去单向导电性。ppt课件.
正向特性
P+ – N
导通压降
硅0.7V左右 锗0.3V左右
U
死区电压
硅管0.5V, 锗0.2V。
外加电压大于死区 电压二极管才能导通。
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二极管的单向导电性
综上所述，二极管加正向电压大 于死区电压时才会导通，加反向电压 时管子处于截止状态，这一特性称为 二极管的单向导电性。