【3】半导体二极管的单向导电性(陈梓城)

图1.0.2 手电筒内部电路板
1.1
半导体二极管
半导体二极管是最简单的电子器件，但应用十分广泛。 其主要用于整流、限幅、开关等。
PN结及其单向导电性
如果通过一定的生产工艺把半导体的P区和N区部分结合 在一起，则它们的交界处就会形成一个很薄的空间电荷区， 称为PN结（PN Juntion）。 PN结具有单向导电性，外加偏置 电压，正偏导通，反偏截止。即P区电位高于N区，PN结通导， 相当于开关闭合；P区电位低于N区电位，PN结截止，相当于 开关断开。
本章小结
5.整流二极管的主要参数为：最大整流电流IF,最高反向 工作电压URM，反向电流IR，最高工作频率fM等。 6.利用PN结反向击穿时近似恒压的特性制成稳压管，稳 压管正常工作时必须反偏，它的主要参数为： 稳定电 压UZ，动态内阻rZ，稳定电流IZ，最大耗散功率PM和最 大工作电流IZM等；变容二极管是利用PN结电容随外加 电压而变化的特性制成的。发光二极管是把电能转换成 光能的器件，使用时应正向偏置；光电二极管是把光能 转换成电能的器件，使用时应反向偏置。 7.整流是利用二极管的单向导电性把交流电变成单向脉 动电流，常见整流电路有单相半波、全波和桥式整流电 路。在全波和桥式整流电路中二极管要装接正确，否则 二极管会因短路过流烧毁。 8.整流输出电压含有交流谐波成分，用电容、电感、电 阻等元件组成滤波电路，接在整流电路与负载之间，起 平滑输出电压的作用。
一、二极管的单向导电性 图(a)中的开关闭合，灯亮，大电流；图(b)开关Leabharlann Baidu合，灯不 亮，电流几乎为零。
图1.1.5 半导体二极管单向导电性实验 （a)二极管正向偏置 （b)二极管反向偏置
二极管阳极电位高于阴极电位，称为二极管 (PN 结 ) 正向 偏置，简称正偏(Forward bias)； 二极管阳极电位低于阴极电位，称为二极管(PN结)反向 偏置，简称反偏(Reverse bias)。 二极管正偏导通，反偏截止的这种特性称为单向导电性 (Onilateral conductivity)。
4.掌握单相整流电路组成及工作原理；会估算整流 电路输出直流电压、选择整流二极管；掌握全波、 桥式整流电路中二极管的正确装接方法；选学倍压 整流电路组成、工作原理及应用。 5.理解电容滤波电路工作原理，会估算输出电压， 会正确选用二极管和电解电容；了解LC滤波电路组 成，熟悉RC滤波电路组成，会估算输出电压。
1.1.2 半导体二极管的结构、类型、电路符号
一、半导体二极管的内部结构示意图
以 PN 结为管芯，在P区和N区均接上电极引线，并以外 壳封装，就制成了半导体二极管，简称二极管。 从P区接出的引线称为二极管的阳极（Anode）,从N区接 出的引线称为阴极（Cathode）。
图1.1.4 二极管内部结构示意图、电路符号、实物图 (a)内部结构 (b)图形符号 （c）整流二极管实物图
半导体二极管是最简单的电子器件，应用十分广泛。图 1.0.1所示是一款照明、验钞功能“二合一”的充电式手电 筒，在电路板上可以找到四种不同的二极管。 手电筒内部电路板如图1.0.2所示。它采用超高亮可聚 光环保型LED灯，耗电低，照明时间长。手电筒内置充电免 维护铅酸蓄电池，可循环充放电使用。
图1.0.1 手电筒外观
1.1
半导体二极管
1.2
1.3 1.4
特种二极管
二极管整流电路 滤波电路
1.了解本征半导体、杂质半导体与PN结的基本知识。 2.了解二极管的结构，熟悉图形符号、单向导电性， 理解二极管伏安特性、主要参数、掌握二极管应用， 会用万用表检测二极管极性和质量优劣。 3. 熟悉稳压二极管、发光二极管、光电二极管、变 容二极管电路符号、工作特点及其应用；了解肖特基 二极管、快速恢复二极管的功能、电路符号，了解 SMT与微型二极管基本知识。