半导体二极管

半导体二极管

二极管是由一个PN结、电极引线以及外壳封装构成的。二极管的最大特点是：单向导电性。其主要包括：稳压、整流、检波、开关、光/电转换等。

1.二极管的分类

（1）按材料来分，可分为：硅二极管、锗二极管。

（2）按结构来分，可分为：点接触型二极管、面接触型二极管。

（3）按用途来分，可分为：稳压二极管、整流二极管、检波二极管、开关二极管、发光二极管、光电二极管等。

图1 常用二极管的外形和电路符号

2.二极管性能的检测

（1）外观判别二极管的极性

二极管的正、负极性一般都标注在其外壳上。有时会将二极管的图形直接画在其外壳上如图2（a）示。对于二极管引线是轴向引出的，则会在其外壳上标出色环(色点)，有色环(色点)的一端为二极管的负极端，如图2（b）所示。若二极管引线是同向引出，其判断如图2（c）所示。若二极管是透明玻瑞壳，则可直接看出极性，即二极管内部连触丝的一端为正极。

图2根据判断外观二极管极性

（2）万用表检测二极管的极性与好坏

检测原理：根据二极管的单向导电性这一特点，性能良好的二极管，其正向电阻小，反向电阻大；这两个数值相差越大越好。若相差不多，说明二极管的性能不好或已经损坏。

测量时，选用万用表的“欧姆”档。一般用Rx100或Rx lk档。而不用Rx1或Rx10k 档。因为Rx l档的电流太大，容易烧坏二极管。Rx l0k档的内电源电压太大，易击穿二极管。

测量方法：将两表棒分别接在二极管的两个电极上，读出测量的阻值；然后将表棒对换，再测量一次。记下第二次阻值。若两次阻值相差很大，说明该二极管性能良好；并根据测.量电阻小的那次的表棒接法(称之为正向连接)，判断出与黑表棒连接的是二极管的正极。与红表榜连接的是二极管的负极。因为万用表的内电源的正极与万用表的“—”插孔连通，内电源的负极与万用表的“+”插孔连通。

如采两次测量的阻值都很小，说明二极管己经击穿；如果两次测量的阻值都很大，说明二极管内部己经断路；两次测量的阻值相差不大，说明悦极管性能欠佳。在这些情况下，二极管就不能使用了。

必须指出：由于二极管的伏安特性是非线性的，用万用表的不同电阻档测量二极管的电阻时，会得出不同的电阻值；实际使用时，流过二极管的电流会较大，因而二极管呈现的电阻值会更小些。

（3）特殊类型二极管的检测

①稳压二极管

稳压二极管是一种工作在反向击穿区、具有稳定电压作用的二极管。其极性与性能好坏的测量与普通二极管的测量方法相似，不同之处在于：当使用万用表的Rx1k档测量二极管时，测得其反向电阻是很大的；此时，将万用表转换到Rxl0k挡，如果出现万用表指针向右

偏转较大角度，即反向电阻值减小很多的情况，则该二极管为稳压二极管；如果反向电阻基本不变，说明该二极管是普通二极管。而不是稳压二极管。

稳压二极管的测量原理是：万用表Rxlk档的内电池电压较小，通常不会使普通二极管和稳压二极管击穿，所以测出的反向电阻都很大。当万用表转换到Rx10k档时，万用表内电池电压变得很大，使稳压二极管出现反向击穿现象，所以其反向电阻下降很多；由于普通二极管的反向击穿电压比稳压二极管高得多，因而普通二极管不击穿，其反向电阻仍然很大。

②发光二极管（LED）

发光二极管是一种将电能转换成光能的特殊二极管，是一种新型的冷光源，常用于电子设备的电平指示、模拟显示等场合。它常采用砷化镓、磷化镓等化合物半导体制成。发光二极管的发光颜色主要取决于所用半导体的材料。可以发出红、橙、黄、绿等四种可见光。发光二极管的外壳是透明的，外壳的颜色表示了它的发光颜色。

发光二极管工作在正向区域。其正向导通（开启）工作电压高于普通二极管，外加正向电压越大，LED发光越亮。但使用中应注意，外加正向电压不能使发光二极管超过其最大工作电流，以免烧坏管子。

对发光二极管的检侧方法主要采用万用表的Rx10k档。其测量方法及对其性能的好坏判断与普通二极管相同。但发光二极管的正向、反向电阻均比普通二极管大得多。在测量发光二极管正向电阻时，可以看到该二极管有微微的发光现象。

③光电二极管。

光电二极管又称为光敏二极管，它是一种将光能转换为电能的特殊二极管，其管壳上有一个嵌着玻璃的窗口，以便于接受光线。

光电二极管工作在反向工作区。无光照时，光电二极管与普通二极管一样，反向电流很小（一般小于0.1uA），光电管的反向电阻很大（几十兆欧以上）；有光照时，反向电流明显增加。反向电阻明显下降（几千欧到几十千欧），即反向电流（称为光电流）与光照成正比。

光电二极管可用于光的侧量，可当做一种能源（光电池）。它作为传感器件广泛应用于光电控制系统中。

光电二极管的检测方法与普通二极管基本相同。不同之处是：有光照和无光照两种情况下，反向电阻相差很大：若测量结果相差不大，说明该光电二极管己损坏或该二极管不是光电二极管。

半导体二极管参数符号及其意义

CT---势垒电容

Cj---结（极间）电容, 表示在二极管两端加规定偏压下,锗检波二极管的总电容

Cjv---偏压结电容

Co---零偏压电容

Cjo---零偏压结电容

Cjo/Cjn---结电容变化

Cs---管壳电容或封装电容

Ct---总电容

CTV---电压温度系数。在测试电流下,稳定电压的相对变化与环境温度的绝对变化之比CTC---电容温度系数

Cvn---标称电容

IF---正向直流电流（正向测试电流）

锗检波二极管在规定的正向电压VF下，通过极间的电流；

硅整流管、硅堆在规定的使用条件下，在正弦半波中允许连续通过的最大工作电流（平均值）；

硅开关二极管在额定功率下允许通过的最大正向直流电流；

测稳压二极管正向电参数时给定的电流。

IF（AV）---正向平均电流

IFM（IM）---正向峰值电流（正向最大电流）

在额定功率下,允许通过二极管的最大正向脉冲电流。

发光二极管极限电流。

IH---恒定电流、维持电流。

Ii--- 发光二极管起辉电流

IFRM---正向重复峰值电流

IFSM---正向不重复峰值电流（浪涌电流）

Io---整流电流。在特定线路中规定频率和规定电压条件下所通过的工作电流

IF(ov)---正向过载电流

IL---光电流或稳流二极管极限电流

ID---暗电流

IB2---单结晶体管中的基极调制电流

IEM---发射极峰值电流