1二极管都是半导体么
谈谈对二极管的一些认识
谈谈对二极管的一些认识学了一个学期的电工学，对电工学这门课程有了一定的了解，并且对这门课中涉及到的某些知识点也有了一定的认识，在此，我想谈谈我对二极管的一些了解和认识。
什么是二极管?二极管的英文是diode。
二极管的正.负二个端子,(如图)正端A称为阳极,负端K 称为阴极。
电流只能从阳极向阴极方向移动。
一些初学者容易产生这样一种错误认识：“半导体的一‘半’是一半的‘半’；面二极管也是只有一‘半’电流流动(这是错误的)，所有二极管就是半导体”。
其实二极管与半导体是完全不同的东西。
我们只能说二极管是由半导体组成的器件。
半导体无论那个方向都能流动电流。
半导体的种类？半导体可分为本征半导体.P型半导体.N型半导体。
本征半导体：硅和锗都是半导体，而纯硅和锗（11个9的纯度）晶体称本征半导体。
硅和锗为4价元素，其晶体结构稳定。
P型半导体：P型半导体是在4价的本征半导体中混入了3价原子，譬如极小量（一千万之一）的铟合成的晶体。
由于3价原子进入4价原子中，因此这晶体结构中就产生了少一电子的部分。
由于少一电子，所以带正电。
P型的“P”正是取“Positve（正）”一词的第一个字母。
N型半导体：若把5价的原子，譬如砷混入4价的本征半导体，将产生多余1个电子的状态结晶，显负电性。
这N是从“Negative（负）”中取的第一个字母。
为了更好的了解半导体二极管，我特地上网查了一些相关只是，发现二极管的种类还是十分丰富的，就我了解常见的有以下几种整流管：整流管因为其正向工作电流较大，工艺上多采用面结型结构，结电容大，因此整流二极管工作频率一般小于3KHZ检波二极管：一般检波二极管采用锗材料点接触型结构，要求正向压降小，检波效率高，结电容小，频率特性好，其外形一般采用玻璃封装EA结构。
开关二极管：二极管从截止到导通称为开通时间，从开通到截止称为反向恢复时间，两者之和称为开关时间。
开通时间较短，一般可以忽略，反向恢复时间较长，他反应了二极管的特性好坏，trr定义为从加反向偏压开始到反向电流下降到初始值的1/10所用的时间。
半导体器件的基础知识
向电压—V（BR）CBO。 当集电极开路时，发射极与基极之间所能承受的最高反
向电压—V（BR）EBO。
精选课件
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1.2 半导体三极管
③ 集电极最大允许耗散功率 PCM 在三极管因温度升高而引起的参数变化不超过允许值时， 集电极所消耗的最大功率称集电极最大允许耗散功率。
三极管应工作在三极 管最大损耗曲线图中的安 全工作区。三极管最大损 耗曲线如图所示。
热击穿：若反向电流增大并超过允许值，会使 PN 结烧 坏，称为热击穿。
结电容：PN 结存在着电容，该电容为 PN 结的结电容。
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5
1.1 半导体二极管
1.1.3 半导体二极管
1．半导体二极管的结构和符号 利用 PN 结的单向导电性，可以用来制造一种半导体器 件 —— 半导体二极管。 电路符号如图所示。
将两个 NPN 管接入判断 三极管 C 脚和 E 脚的测试电 路，如图所示，万用表显示阻
值小的管子的 值大。
4．判断三极管 ICEO 的大小 以 NPN 型为例，用万用 表测试 C、E 间的阻值，阻值 越大，表示 ICEO 越小。
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1.2 半导体三极管
1.2.6 片状三极管
1．片状三极管的封装 小功率三极管：额定功率在 100 mW ~ 200 mW 的小功率 三极管，一般采用 SOT-23形式封装。如图所示。
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1.2 半导体三极管
由图可见： （1）当 V CE ≥ 1 V 时，特性曲线基本重合。 （2）当 VBE 很小时，IB 等于零，三极管处于截止状态。
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1.2 半导体三极管
（3）当 VBE 大于门槛电压（硅管约 0.5 V，锗管约 0.2 V） 时，IB 逐渐增大，三极管开始导通。
二极管
二极管一.二极管的特性与应用:几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。
二.二极管的工作原理:晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。
当不存在外加电压时，由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。
当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。
当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。
当外加的反向电压高到一定程度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。
三.二极管的类型二极管种类有很多，按照所用的半导体材料，可分为锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si管）。
根据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等。
按照管芯结构，又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。
点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面，通以脉冲电流，使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起，形成一个“PN结”。
由于是点接触，只允许通过较小的电流（不超过几十毫安），适用于高频小电流电路，如收音机的检波等。
面接触型二极管的“PN结”面积较大，允许通过较大的电流（几安到几十安），主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。
平面型二极管是一种特制的硅二极管，它不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲及高频电路中。
四.二极管的导电特性二极管最重要的特性就是单方向导电性。
在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。
下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性。
1. 正向特性。
第一章二极管-PPT课件
本征半导体：
四价元素
外层四个电子
原子实或惯性核 为原子核和内层电子组成
价电子为相邻两原子所共有
3.本征激发：
本征激发 电子空穴 成对产生
自由电子（带负电-e)
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+4
4.载流子 ：自由 +4 运动的带电粒子：
电子带负电： +4 －e=-1.6×10-19c,
空穴带正电:
e=1.6×10-19c.
锗管UD(ｏn)=0.2V。
（2）反向特性： 二极管两端加上反向 电压时，反向饱和电流IS很小（室温下， 小功率硅管的反向饱和电流IS小于0.1μA。 （3）反向击穿特性 二极管两端反向电压 超过U(BR)时，反向电流IR随反向电压的增大 而急剧增大， U(BR) 称为反向击穿电压。
（5）齐纳击穿：由高浓度掺杂材料制成的PN结中耗尽区宽度很窄，即使反向电
压不高也容易在很窄的耗尽区中形成很强的电场，将价电子直接从共价键中拉出 来产生电子-空穴对，致使反向电流急剧增加，这种击穿称为齐纳击穿。
§1 .2 二极管的特性及主要参数 一、 半导体二极管的结构和类型
构成：PN 结 + 引线 + 管壳 = 二极管(Diode) 符号：阳极（正极） 阴极（负极） 分类： 1.根据材料 硅二极管、锗二极管 2.根据结构 点接触型、面接触型、平面型 1．二极管的结构和符号
空穴（带正电+e)
5.复 合： 自由电子和空穴在运动 中相遇重新结合成对消 失的过程。 电子电流:IN
空穴电流:IP 共有电子 递补运动
+4
+4
电工电子技术基础第十章
第二节 晶体三极管
不同的晶体管， 值不同，即电流的放大能力不同，一般为 20 ～ 200。 ② 直流电流放大系数 I C IB 通常 晶体管的放大作用的意义： 基极电流的微小变化引起集电极电流的较大变化，当基极 电路中输入一个小的信号电流 ib ，就可以在集电极电路中得到 一个与输入信号规律相同的放大的电流信号ic。 可见，晶体管是一个电流控制元件。
操作：调节(或改变 E1 )以改变基极电流 IB 的大小,记录 每一次测得的数据。
次数
电流
IB/mA IC/mA
1
0 0.01
2
0.01 0.56
3
0.02 1.14
4
0.03 1.74
5
0.04 2.33
IE/mA
0.01
0.57
1.16
1.77
2.37
（1）直流电流分配关系：
IE IC IB
晶体三极管
一、晶体管的结构 二、晶体管的放大作用
三、晶体管的三种工作状态
四、晶体管的主要参数 五、晶体管的管型和管脚判断
第二节 晶体三极管
一、晶体管的结构
1．结构和符号
、发射区 三个区：集电区、基区 （1）结构： 两个PN 结：集电结、发射结 发射极：e 三个区对应引出三个极： 基极：b 集电极：c
第二节 晶体三极管
（2）放大状态 UBE 大于死区电压，IB > 0，集电极电流 IC 受 IB 控制，即
I C I B 或 ΔI C Δ I B
晶体管处于放大状态的条件是：发射结正偏，集电结反偏， 即VC > VB > VE （NPN管，PNP管正好相反） 。
第二节 晶体三极管
模拟电子课件第一章_半导体材料及二极管
–20
I/uA
锗管的伏安特性
图 二极管的伏安特性
ID
UD
-
UD / V
34
1.正偏伏安特性
当正向电压比较小时，正向电流很小，几乎为零。，
相应的电压叫死区电压。
死区电压： 硅二极管为0.5V左右 锗二极管为0.1V左右
i/mA 30
当正向电压超过死区电压后，二极 管导通, 电流与电压关系近似指数关 系。
42
3.二极管的其它主要参数
➢最大平均整流电流 : I F 允许通过的最大正向平均电流 ➢最高反向工作电压 : 最V大R 瞬时值，否则二极管击穿
1
18
半导体中某处的扩散电流 主要取决于该处载流子的浓 度差（即浓度梯度），而与 该处的浓度值无关。即扩散 电流与载流子在扩散方向上 的浓度梯度成正比，浓度差 越大，扩散电流也越大。
图1.6 半导体中载流子的浓度分布
1
19
即:某处扩散电流正比于浓度分布曲线上该点处的斜率
和。
dn( x) dx
dp ( x) dx
在硅或锗的晶体中掺入少量的 5 价杂质元素，即构成 N 型半导体 (或称电子型半导体)。
常用的 5 价杂质元素有磷、锑、砷等。
1
10
原来晶格中的某些硅原子将 被杂质原子代替。 杂质原子与周围四个硅原子 组成共价键时多余一个电子。 这个电子只受自身原子核吸引， 在室温下可成为自由电子。
5价的杂质原子可以提供电子， 所以称为施主原子。
Problem: N型半导体是否呈电中性？
1
+4
+4
+5
+4
+4
+4
第一章常用半导体器件 (2)
Cb
• d
S
式中ε是介质常数，S是PN结的面积，d是PN结的宽度。
❖ 扩散电容Cd
Cd是PN结正向电压变化时， 多数载流子在扩散过程中积累 引起的。反向偏置时，以扩散 电容Cd为主。
PN结正偏时，多数载流子扩 散到对方成为对方区域中的“少 子” (称为“非平衡少子”）这 些少子在正偏电压变化时，也有 堆积与泄放的过程。
＋4
＋4
＋4
电流是电子电流和空穴电流之和，
(而导体只有自由电子导电)。
图 1.1.2 电子-空穴对的产生和空穴的移动
在本征半导体中不断地进行着激发与复合 两种相反的过程， 当温度一定时， 两种状态 达到动态平衡，即本征激发产生的电子-空穴对， 与复合的电子-空穴对数目相等，这种状态称为 动态平衡状态（热平衡）。 半导体中自由 电子和空穴的多少分别用浓度（单位体积中载 流子的数目）ni和pi来表示。处于热平衡状态 下的本征半导体，其载流子的浓度是一定的， 并且自由电子的浓度和空穴的浓度相等。
第一章 常用半导体器件
1.1 半导体的基本知识 1.2 半导体二极管 1.3 双极型晶体管 1.4 场效应管
有关半导体的基本概念
• 本征半导体、杂质半导体 • 施主杂质、受主杂质 • N型半导体、P型半导体 • 自由电子、空穴 • 多数载流子、少数载流子
§ 1.1 半导体基础知识
自然界的物质按其导电能力可分为导体、半导 体和绝缘体三类。常用的半导体材料有硅（Si）和 锗（Ge）。半导体导电能力介于导体和绝缘体之间。
1.2.4. 二极管的等效电路
(a)理想二极管
(b)正向导通时端电压为常量 (c)正向导通时端电压与电流成线性关系
图１．２．４由伏安特性折线化得到的等效电路
半导体分立元件--二极管
半导体分立元件半导体二极管半导体二极管是用半导体材料（主要是硅或锗的单晶）而制成，故又称为晶体二极管（俗称二极管）。
二极管的主要电性能是“单向导电性”，是一种有极性的二端元件（一种典型的非线性元件）。
二极管在电路中主要用作整流、限幅箱位、检波等，在数字电路中用作开关器件。
基本知识1、二极管。
自然界的物质按其导电能力的大小分为导体、半导体、绝缘体。
导体具有良好的导电性能，其电阻率一般小于10-6Ω·m，如铜和银；绝缘体导电能力很差或不导电，其电阻率往往在108Ω·m以上，如橡胶、陶瓷等；而半导体的导电能力介于导体与绝缘体之间，如纯净的硅在常温下的电阻率为2×103Ω·m。
半导体材料（如硅和锗）都是4价元素，其最外层的4个价电子与其相邻的原子核组成“共介键”结构，所以在温度极低时（如绝对零度时）半导体不导电，在常温下，纯净的半导体的导电能力也很弱。
2、半导体的主要特点。
半导体与导体和绝缘体相比有两个显著特点：一是其“热敏性”与“光敏性”。
例如当环境温度每升高8℃时，纯净硅的电阻率会降低一半左右（即导电能力提高一倍），且光线的照射也会明显地影响半导体的导电性能，人们利用半导体的这一性能，就可以制成各种热敏元件（如热敏电阻）、光敏元件（如光敏电阻、光电管）等；其二是半导体的“掺杂性”。
指在纯净的半导体内掺入微量的杂质，半导体的导电能力就急剧增强。
例如在单晶硅中掺入百分之一的某种杂质，其导电能力将增加一百万倍。
人们正是利用半导体的这一独特性质。
做成“杂质半导体”，从而制造出各种不同性质、不同用途的半导体器件，如半导体二极管、三极管、场效应管和集成电路等。
3、杂质半导体。
（1）N型半导体（电子型半导体）。
在纯净的半导体中掺入5价元素就得到N型半导体。
5价杂质其最外层的5个价电子除与半导体组成共价键外就多余一个电子（自由电子）。
所以N型半导体中自由电子为“多子”，空穴为“少子”。
各类功率半导体电压范围
各类功率半导体电压范围
1. 二极管：二极管是最简单的功率半导体器件，它的主要作用是单向导电性，可以阻止反向电流通过。
常见的二极管电压范围为 0.2-1000V。
2. 晶体管：晶体管是一种可以控制电流的半导体器件，它可以用于放大信号、开关电路等。
常见的晶体管电压范围为 0.2-1000V。
3. IGBT（绝缘栅双极型晶体管）：IGBT 是一种高压、大电流的功率半导体器件，它可以用于电动机驱动、电源转换等。
常见的 IGBT 电压范围为 600-6500V。
4. MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）：MOSFET 是一种电压控制型的功率半导体器件，它可以用于开关电路、电源管理等。
常见的 MOSFET 电压范围为 20-1000V。
5. SCR（可控硅）：SCR 是一种可以控制电流的半导体器件，它可以用于电动机控制、电源调节等。
常见的 SCR 电压范围为 400-6500V。
需要注意的是，不同类型、不同规格的功率半导体器件其电压范围也会有所不同。
在实际应用中，需要根据具体的需求选择合适的功率半导体器件。
二极管基本概念基本概念二极管是晶体二极管的简称，也叫半导体...
二极管基本概念基本概念二极管是晶体二极管的简称，也叫半导体二极管，用半导体单晶材料（主要是锗和硅）制成，是半导体器件中最基本的一种器件，是一种具有单方向导电特性的无源半导体器件。
一、二极管基本结构二极管的基本结构是一个PN结，二极管的所有特性都取决于PN结特性。
从PN结的导电原理可知，只有在正向偏置条件下，二极管才处于导通状态，所以说二极管具有单方向导电特性。
二、电路符号分类：半导体二极管种类很多。
基本参数基本参数一、结压降：结压降是指当外加正向偏置电压时，二极管能进入正常导通状态时的必须具有的最小外加电压值，也称为死区电压或导通电压。
对于硅二极管，这个电压一般为0.6V左右；对于锗二极管，这个电压一般为0.2V左右。
二、正向直流电阻R D：正向直流电阻R D是指二极管在给定外加正向直流电压时的电压与电流之比，R D=V DQ/I DA。
三、正向交流电阻r d：正向交流电阻r d是指在给定外加正向交流电压时的D V D与D I D之比，r d=D V D/D I D。
四、反向击穿电压V BR：反向击穿电压V BR是指反向击穿电压增大到某个值，反向电流迅速增大时所对应的电压值。
五、最高反向工作电压V RM ：最高反向工作电压V RM是指二极管不被反向击穿的最高反向电压，一般取反向击穿电压的1/2。
对有些小容量二极管，最高反向工作电压则定为反向击穿电压的2/3。
应用中一定要保证不超过最大反向工作电压。
防止三极管因进入饱和状态而降低开关速度。
六、最大反向电流I BR：最大反向电流I BR是指在规定的反向偏压下，通过二极管的电流。
这一电流在反向击穿之前大致不变，故又称为反向饱和电流，如图所示。
通常硅管为几毫安以下，锗管为几百微安。
反向电流的大小，反映了晶体二极管单向导电性能的好坏，反向电流的数值越小越好。
七、最高工作频率f M：最高工作频率f M指二极管能保持良好工作特性时的工作电压最高频率。
有时手册中标出的不是“最高工作频率（f M）”，而是标出“频率（f）”，意义是一样的。
半导体二极管,发光二极管,稳压二极管的异同
半导体二极管、发光二极管和稳压二极管：特性异同点晓谕半导体二极管、发光二极管和稳压二极管都是由半导体材料制成的电子元器件，具有共性，也具有各自的特性。
本文从三方面对它们进行比较，希望对读者有所帮助。
1. 工作原理半导体二极管是一种具有单向导电特性的二极管，正电压下通电，反电压下不导电。
当二极管上加正向电压，P型材料被注入大量的自由载流子，N型材料被抽取大量自由载流子，电子从N区向P区扩散，空穴从P区向N区扩散，两者在P区和N区的结合区域重新结合，放出多余的能量，使得结合区域内电子浓度和空穴浓度明显增加，导致二极管具有单向导电的特性。
发光二极管是一种特殊的二极管，通过在P区和N区之间引入夹杂的少量杂质（如镓、氮等），形成一个带隙结构，使杂质电子激发到导带中形成自由电子，结合区域是可以辐射出特定颜色的光。
它是一种集发光和导电于一体的器件，可以广泛应用于数字显示、光通信、路灯等领域。
稳压二极管也是一种二极管，主要用于电压稳定器中，是一种依靠Zener效应来维持电压稳定的二极管。
当稳压二极管正向电压（即输入电压）小于谷值电压时，稳压二极管表现为半导体二极管的特性，不导电。
当正向电压大于谷值电压时，稳压二极管进入谷值电流区域，稳压二极管上提供了恒定的电压（即稳压电压），进而起到维持电压稳定的作用。
2. 特点半导体二极管具有单向导电特性，在电路中主要用作整流、开关等。
由于不需要加热就能工作，因此被广泛应用于各种电子设备中。
发光二极管主要特点是具有发光效应，可以吸收电子的能量而发出光。
稳压二极管主要特点是它可以抵御电源电压的变化，在输入电压波动时起到维持稳定电压的作用。
3. 应用半导体二极管广泛应用于电路中的整流、开关、逆变等领域。
发光二极管被广泛应用于指示灯、显示屏、光通信、人工光源等领域。
稳压二极管则广泛应用于稳压器、电源为以及仪器仪表中的输出稳定电压的调节和涟漪的滤波。
其在各自的应用领域都具有不可替代的作用。
1-二极管基本知识介绍
半导体的导电机理不同于其它物质，所以 它具有不同于其它物质的特点。例如：
• 热敏性、光敏性：当受外界热和光 的作用时，它的导电能力明显变化。
• 微量杂质影响半导体导电性：往纯 净的半导体中掺入某些杂质，会使它 的导电能力明显改变。
3
二、本征半导体：
1、本征半导体的结构特点
现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗， 它们的最外层电子（价电子）都是四个。
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２、门电路
例：电路如下图所示，判断图中的二极管是导通还是截 止，求电压uO。设二极管是理想的。
分析思想：应运用 二极管的优先道通 及箝位概念。
解：1、移掉D1、D2，分别求出开 路电压VD10、VD20
+5V
VD10=4V、VD20=5V
+1V
uD10
D1
R u0
2、将D1、D2放入，则D2优先道通
0-10Vu0 Nhomakorabea
5V
Ｒ
ud
Ｄ
uo
5V
3 t
2
4
t
2 3 4
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§1.3 特殊二极管
一、稳压管(或齐纳二极管）
i
1、符号、伏安特性
-
DZ
Uz
u
+
IZ
工作于反向击穿区
IZ很大，但Vz 很小稳压作用
反向击穿区是可逆的
rZ
UZ IZ
…….动态电阻
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2、稳压二极管的参数: （1）稳定电压 UZ
N 型半导体：自由电子浓度大大增加的杂质半导体， 也称为（电子半导体）。
P 型半导体：空穴浓度大大增加的杂质半导体，也 称为（空穴半导体）。
二极管的基本工作原理
二极管的基本工作原理二极管是半导体电子器件中最简单而又最基础的一种。
二极管具有只允许单向电流通过且带有整流作用的特性，广泛应用于电子工业、通讯工程和信息技术等众多领域。
本文将着重介绍二极管的基本工作原理。
1. PN结的形成二极管是由PN结组成的。
PN结是由p型半导体和n型半导体的结合而成的，它们的合并是通过扩散法或化学气相传输法来实现的。
p型半导体中有大量的电子空穴，n型半导体中有大量的自由电子。
p型半导体迁移了一些空穴，n型半导体迁移了大量电子。
在p型半导体的质子带内（空穴带）和n型半导体的负电子带内，发生了渗透现象，形成了一个p-n结。
2. 电势垒的作用PN结的形成在两侧产生了电势垒（也称为屏障电势），使得p区和n区之间形成电场。
电子和空穴在电势垒的作用下发生漂移和扩散，从而形成了电势垒区。
在电势垒区内，电子和空穴几乎发生重合，形成了能带突变区。
3. 二极管的工作原理在漏极为安装p半导体，而集电极为n半导体的二极管中，因为p区的电子浓度相对低于n区的电子浓度，因此在电势垒形成之后，p区的电子会向n区扩散，而n区的电子则会受到电场力的作用，向p区移动，两者达到动态平衡。
这个过程称为正向偏置状态，此时，二极管对于正向电压的导通性能良好。
而当在反向电压下时，由于n区的电子会向n区的边缘堆积，p区的空穴也会向p区的边缘堆积，形成更大的电势垒。
若电压足够大，电势垒将阻止电子通过，达到了阻止反向电流的目的。
4. 二极管的几种特性二极管有很多特性，包括正向漏电流、反向饱和漏电流、开启电压降、反向截止电压、反向击穿电压等。
其中，开启电压降是指使二极管导通的关键电压值，其值与二极管的材料、尺寸等相关，一般在0.5-1.7V之间；而正向漏电流则是在正向电压下，穿过管子的漏电流，随着正向电压的增大呈指数变化。
反向击穿电压是指在反向电压下，当电压超过一定值时，电子会在几个泄漏点处穿透电势垒二极管。
总体而言，二极管具有单向导电性、电压阈值和稳定的电特性等优点，是电路中重要的电子承载器件之一。
1-半导体基础知识及二极管
2-5
元素周 期表
2-6
1、电子半导(Negative) ——N型半导体 、电子半导 型半导体 +5价元素磷 、砷(As )、锑(Sb)等在硅晶体中 价元素磷(P)、 价元素磷 、 等在硅晶体中 给出一个多余电子，故叫施主原子。 给出一个多余电子，故叫施主原子。 电子数目 = 空穴数 + 正离子数
空穴 +4
+4 自由电子
+4
+4
+4
自由电子 空穴
挣脱共价键的束缚自由活动的电子 束缚电子成为自由电子后， 束缚电子成为自由电子后，在共 价键中所留的空位。 价键中所留的空位。
2-4
二、杂质半导体
电子半导体 (Negative) 杂质半导体 空穴半导体 (Positive ) 加+3价元素硼 价元素硼 (B )、铝(Al )、铟 、 、 (In)、钙(Ga ) 、 价元素磷(P)、 加+5价元素磷 、 价元素磷 砷(As )、锑(Sb) 、
2AP 2CP
2CZ54 (c)
2CZ13
2CZ30
二极管外形
2-22
二、二极管的V—I特性 二极管的 特性
二极管两端加正向电压时,就产生 二极管两端加正向电压时 就产生 二极管两端加上反向电压时,在开 当正向电压超过门槛电压时,正向 二极管两端加上反向电压时 在开 当正向电压超过门槛电压时 正向 二极管反向电压加到一定数值时, 二极管反向电压加到一定数值时 正向电流,当正向电压较小时 当正向电压较小时,正向 正向电流 当正向电压较小时 正向 iV / mA 始很大范围内,二极管相当于非常 电流就会急剧地增大,二极管呈现 始很大范围内 二极管相当于非常 电流就会急剧地增大 二极管呈现 反向电流急剧增大,这种现象称 反向电流急剧增大 这种现象称 电流极小（几乎为零） 这一部分 电流极小（几乎为零）,这一部分 大的电阻,反向电流很小 。 这时 很小电阻而处于导通状态。 反向电流很小,且不随反 大的电阻 反向电流很小 且不随反 很小电阻而处于导通状态 为反向击穿。 为反向击穿。此时对应的电压称 B′ 称为死区,相应的 相应的A(A′)点的电压称 称为死区 相应的 点的电压称 15 向电压而变化。 用U 表示 如图 硅管的正向导通压降约为0.6~0.7V, 向电压而变化。此时的电流称之为 硅管的正向导通压降约为 为反向击穿电压,用 BR表示,如图 为反向击穿电压 为死区电压或门槛电压(也称阈值 为死区电压或门槛电压 也称阈值 反向饱和电流IR 。如图中 （ OC′） 锗管约为0.2~0.3V,如图中 见图中OC（ 如图中AB(A′B′) 反向饱和电流 段,见图中 锗管约为 ） 中CD(C′D′)段 见图中 电压),硅管约为 硅管约为0.5V,锗管约为 锗管约为0.1V, 10 电压 硅管约为 锗管约为 段。 段。 如图中OA(OA′)段。 如图中 段 5
二极管的工作原理与类型
二极管的工作原理与类型二极管是一种最简单的半导体器件，具有非常重要的作用，广泛应用于电子电路中。
本文将讨论二极管的工作原理与类型。
一、工作原理二极管由P型半导体和N型半导体构成。
P型半导体中的杂质含有三价离子，例如硼，这些离子具有缺电子的特性。
N型半导体中的杂质含有五价离子，例如磷，这些离子具有多余的电子。
当P型和N型半导体材料靠近并形成p-n结时，发生了特殊的物理现象。
1.正向偏置当外加电压的正极连接到P区，负极连接到N区时，二极管处于正向偏置状态。
此时，由正极流入P区的电流会引起P区电子与N区空穴的复合，从而减小空间电荷区。
通过二极管的电流，即为正向电流。
在这种情况下，二极管可以通过电流，呈现较低的电阻，所以又称为导通状态。
2.反向偏置当外加电压的正极连接到N区，负极连接到P区时，二极管处于反向偏置状态。
此时，由于P区的能级比N区的低，电子流很难从N区进入P区，电流极小，几乎为零。
这种情况下，二极管的电阻非常大，即为反向电阻，所以二极管呈现不导通的状态。
二、类型根据二极管的不同特性和应用场景，可以分为多种类型。
以下介绍几种常见的二极管类型。
1.P-N结二极管这是最常见的二极管类型，也是基本的二极管结构。
它由P型半导体和N型半导体材料组成。
P-N结二极管具有良好的整流特性，在电子电路中广泛应用于整流电路、保护电路等。
2.Zener二极管Zener二极管是一种特殊的二极管，具有反向击穿特性。
当反向电压达到其额定值时，Zener二极管会突破反向电阻并产生电流。
它主要用于稳压和电压参考电路中。
3.肖特基二极管肖特基二极管由金属与N型半导体材料形成，具有快速开关特性。
它的特点是正向压降较低，并且开关速度快，适用于高频电路和功率电路。
4.发光二极管（LED）发光二极管是一种将电能转化为光能的器件，基于P-N结原理。
当正向电压施加在LED上时，电子和空穴在结区复合释放出光。
LED广泛用于照明、电子显示等领域。
半导体二极管名词解释
半导体二极管名词解释你知道什么是半导体二极管吗？别急，咱们今天就来聊聊这个有点“高冷”的小家伙。
你肯定见过它，或者说，你每天都在用它。
可能你对它没有什么印象，它却早就和你一起过日子了。
那你现在是不是有点好奇了，半导体二极管到底是个啥？它就是一种让电流只能朝一个方向流的小小电子元件，大家都称它为“电流的单行道”。
说白了，二极管就像是一个超级守门员。
它站在那里，不允许电流乱跑，只能“进”不能“出”。
这就好像你进了一个小巷，巷口只有一个门，进去容易，出来就得另找路。
换句话说，电流通过二极管时就像是吃了“定心丸”，只有单方向走。
要是想让它反过来走？那可就得另请高明了，二极管可不答应。
再说它的名字。
半导体二极管这个名字一看就有点“高大上”。
“半导体”这俩字就已经把它的身世背景说得差不多了。
咱们常见的导体，比如铜、铁，电流在它们身上能自由地跑来跑去；而绝缘体，比如橡胶、玻璃，电流在它们身上根本不可能通过。
但半导体，恰恰是介于两者之间的“灰色地带”。
它可以导电，也能绝缘，关键看它什么时候、怎么导，简直是个电流的“控制大师”。
半导体二极管其实是由两种不同的半导体材料组成的，常见的是硅（Si）和锗（Ge）。
这些材料会“接触”在一起，形成所谓的PN结。
哦，说到这，很多人可能会觉得有点云里雾里的。
这就是二极管的灵魂所在。
PN结就是一个区域，P区带有正电荷，N区带有负电荷。
就像一对小情侣，P区和N区相互吸引。
电流要通过二极管时，它就必须经过这个“情侣区”。
如果电流方向正确，它就可以顺利通过；如果方向反了，就会被“拒之门外”，彻底“卡住”。
你可能还在想，为什么二极管要这么刁钻，非得控制电流呢？它的作用特别大。
比如在你手机里，二极管就负责着电流的“排队”工作。
要是没有二极管，电流乱跑，不光手机坏，整个电路板也得“掉链子”。
二极管还能用来保护其他重要的电子元件，确保它们不被过大或不合适的电流弄坏。
所以，二极管在电路中的地位可不是“可有可无”，它是个顶梁柱，实打实的守护神。
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1二极管都是半导体么？
答：是。
2一定是箭头大的地方是正极，小的地方是负极？规定的？
答：是规定的表示记号。
3白炽灯是导体还是什么？
答：是导体。
4为什么半导体有单向导电性？
答：并非半导体有单向导电性，而是P-N结有单向导电性。
用半导体比较容易做成P-N结。
半导体二极管概念归纳
阳极：由P区引出的电极为阳极。
阴极：由N区引出的电极为阴极。
点接触型二极管，通过的电流小，结电容小，适用于高频电路和开关电路。
面接触型二极管，结面积大，电流大，结电容大，适用于低频整流电路。
平面型二极管，结面积较大时可以通过较大电流，适用于大功率整流，结面积较小时，可作为数字电路中的开关管。
开启电压U on：使二极管开始导通的临界电压称为开启电压U on。
反向电流：当二极管所加反向电压的数值足够大时，产生反向电流为IＳ。
在环境温度升高时，二极管
的正向特性曲线将左移，反向特
性曲线下。
如图所示。
温度每升高1︒C，正向压降减
小2~2.5mV；温度每升高10︒C，
反向电流约增大一倍。
结论：二极管对温度很敏感。
二极管的主要参数
★最大整流电流I F：指二极管长期工作，允许通过的最大直流电流。
★最高反向工作电压U R：指二极管正常使用允许加的最高反向电压。
稳压管：稳压二极管是一种硅材料制成的面接触型晶体二极管。
当稳压管外加反向电压的数值大到一定程度时则击穿。
稳压管的主要参数
★稳定电压U Z：U Z是在规定电流下稳压管的反向击穿电压。
★稳定电流I Z: I Z是稳压管工作在稳压状态时的参考电流。
只要不超过稳压管的额定功率，电流愈大，稳压效果愈好。
★额定功耗P ZM：P ZM等于稳压管的稳定电压U Z与最大稳定电流I ZM的乘积。
稳压管超过此值时，会因结温升高而损坏。
★动态电阻r Z：r Z为稳压管工作在稳压区时，稳压管电压的变化量与电流变化量之比，即。
r Z愈小，电流变化时U Z的变化愈小，稳压性能愈好。
★温度系数：表示温度每变化1 C稳压值的变化量，即=。
限流电阻：稳压管电路中必须串联一个电阻来限制电流，从而保证稳压管正常工作，故称这个电阻为限流电阻。
其它类型二极管：
★发光二极管
发光二极管具有单向导电性。
只有当外加的正向电压使得正向电流足够大时才发光，正向电流愈大，发光愈强。
★光电二极管
光电二极管是远红外线接收管，是一种光能与电能进行转换的器件。
光电二极管的工作原理：它是利用PN结外加反向电压时，在光
线照射下，改变反向电流和反向电阻，当没有光照射时，反向电流很小，反向电阻很大；当有光照射时，反向电阻减小，反向电流加大。
暗电流：光电二极管在无光照射时的反向电流称为暗电流。
明电流：有光照射时的电流称为明电流。