半导体二极管的结构.pptx
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电子器件与电子电路基础1篇1章课件
PN结的正向伏安特性： 正偏时PN结导通，电流由 外加电压和限流电阻决定。
PN结的反向伏安特性： 反偏时PN结的电流很小， 称为截止。
PN结的反向击穿特性 PN结的温度特性 PN结的电容效应
二极管的特性与PN结相 似，参见二极管一节
二极管分类
点接触型
面结合型
平面型
点接触型 平结合型
平面型
结面积
小 较大
1.1.2 二极管基本应用电路分析举例 一、二极管模型
对二极管的非线性进行线性化处理。 ➢ 大信号模型
理想二极管模型
恒压降模型
➢ 小信号模型
当二极管在某一工作点附近电压或电流变化时的 模型称为小信号模型。
rd
v i
Q
1 tan
rd称为动态电阻（微变等效电阻）
rd的数值与静态工作点(Q点)有关
齐纳击穿多发生在高掺杂 的PN结中 雪崩击穿多发生在低掺杂 的PN结中
4V以下为齐纳击穿 7V以上为雪崩击穿 4~7V可同时存在
温度特性
温度升高时,反向饱和电流增大,正向电流也增大。 温度升高10℃，IS约增加 1倍，电压减小25mV。
PN结正向电压具有负温度系数。
2. 二极管的电容效应
PN结电压变化将引起结区及结外侧载流子数量(电 荷量)的变化，这一效应可用结电容Cj来模拟。
正向电流近似为多子的扩 散电流
• 反偏：P(－) N(＋) 外加电场与内电场方向一致
P区电子（少子）进入空间 电荷层，使PN结厚度变厚。
多子的扩散电流大大减小
少子的漂移电流占优势
反向电流近似为少子的漂 移电流
少子浓度很小，因此反向电 流远远小于正向电流； 少子浓度与外加电压无关， 故称反向饱和电流。
半导体二极管教学PPT资料
03
半导体二极管的应用
整流电路
总结词
利用二极管的单向导电性，将交流电转换为直流电。
详细描述
整流电路主要由二极管构成，当交流电的正半周通过二极管时，电流通过负载；当交流电的负半周通 过二极管时，二极管反向截止，无电流通过负载。通过整流电路，可以将交流电转换为直流电，用于 各种直流供电电路。
检波电路
总结词
利用二极管的单向导电性，将调幅信号从高频载波中分离出 来。
详细描述
检波电路主要由二极管和滤波器组成，当高频载波信号通过 二极管时，由于调幅信号的幅度变化，二极管导通程度随之 变化，从而将调幅信号从高频载波中分离出来。检波电路广 泛应用于广播、电视、通信等领域。
稳压电路
总结词
利用二极管的单向导电性和稳压管的反 向击穿特性，实现输出电压的稳定。
详细描述
正向偏置是指二极管的正极接正电压、负极接负电压，此时二极管处于导通状态 ，电流可以通过PN结。反向偏置是指二极管的正极接负电压、负极接正电压， 此时二极管处于截止状态，电流不能通过PN结。
二极管的外形与封装
总结词
二极管的外形和封装对其使用和可靠性有着重要影响。
详细描述
二极管的外形通常有圆柱形、扁平形和针脚式等，封装方式则有直插式和贴片式等。不同的外形和封装方式适用 于不同的应用场景，如高温、高频、大电流等。在选择二极管时，需要根据具体需求来选择合适的外形和封装方 式。
半导体二极管教学 ppt资料
目录
• 半导体二极管简介 • 半导体二极管的结构 • 半导体二极管的应用 • 半导体二极管的特性曲线
目录
• 半导体二极管的参数与规格 • 半导体二极管的制作工艺与材料
01
半导体二极管简介
第2章演示PPT课件
.
2
第2章 半导体二极管及其应用电路
2.1.2 二极管的伏安特性
－ U (BR) C
－ 3 0 IR C′
iV / m A
锗
B′ 15
B
10
5 O A′
0 .2 －5
A 0 .4 0 .6 0 .8
硅
uV / V
D
D′
( A )
.
3
第2章 半导体二极管及其应用电路
1.正向特性 二极管并不是只要处于正偏时它就导通。只有当正向电
V1
＋
＋
C RL uO
V2
－
(a)
uO
充电
a
放电 充电 放电
b
0
V1、V3 导通
四个V 均截止
V2 V4
导通
四个V 均截止
V1 V3
导通tBiblioteka (b).15
第2章 半导体二极管及其应用电路
（1）加入滤波电容后，输出电压的直流成份提高了，脉动成份降低了。
即滤波电容不仅是输出电压增大，而且使其变得平化。
.
5
第2章 半导体二极管及其应用电路
2.1.3 二极管的主要参数
1．最大整流电流IF
是指管子长期运行时，允许通过的最大正向平均电流。使用时 正向平均电流不能超过此值，否则会烧坏二极管。
2．最大反向工作电压URM 最大反向工作电压URM 是指二极管正常工作时，所承受的最高
反向电压（峰值）。通常手册上给出的最高反向工作电压是击穿电 压的一半左右。
.
4
第2章 半导体二极管及其应用电路
3.反向击穿特性 二极管反向电压加到一定数值时，反向电流急剧增大
，这种现象称为反向击穿，此时对应的电压称为反向击穿 电压，用UBR表示，即CD(C′D′)段。
半导体二极管优秀4课件
-
-
O
uo
Um
io
ωt
uI＞0 时二极管导通， O
ωt
uO = uI uD = 0
uD
uI ＜0 时二极管截止， O
ωt
uD = uI uO = 0
-Um
11
第二节 半导体二极管
[例1.2.2] 二极管可用作开关
VD
正向偏置，相当于开关闭合。 S
V
V
VD反向偏置，相当于开关断开。 S
V
V
12
第二节 半导体二极管
♥ 势垒电容 Cb 由PN结的空间电荷区形成，又称结电容， 反向偏置时起主要作用。 ♥ 扩散电容 Cd 由多数载流子在扩散过程中的积累引起， 正向偏置时起主要作用。
10
第二节 半导体二极管
[例1.2.1]已知uI = Umsin ωt ，画出uO和uD的波形
VD iO
uI Um
+ uI
+
uD
R
+ uO
称为正向接法或正向偏置
- - - - ++++
（简称正偏，forward bias) +
U
-
V
R
内电场
外电场削弱了内电场有利于扩 散运动，不利于漂移运动。
外电场 UD - U
PN结处于正向导通(on)状态，正向等效电阻较小。
2
第二节 半导体二极管
☻ 加反向电压
称为反向接法或反向偏置 （简称反偏）
空间电荷区
阳 极
阴 极
21
第二节 半导体二极管
二极管单向导电性的应用例子
• 半波整流电路 • 半波整流滤波电路 • 限幅电路 • 钳位电路（电平移动电路 ） • 电压倍加电路 • 稳压电路 • 变容电路（压控非线性电容）
半导体二极管及其基本应用电路PPT课件
反向
外电场不足以克服 内电场,电流很小
7
当外加电压大于死区
I
电压内电场被大大减
削弱,电流增加很快。
正向
死区 死区电压 硅管 0.5V,锗管0.1V。电压
导通压降: 硅 管0.6~0.7V,锗 管0.1~0.3V。
U反向击穿电 压U(BR) Nhomakorabea反向
8
I 由于少子的漂移运动形成很 小的反向电流,且U <U(BR)在内, 其大小基恒定,称反向饱和电流, 其随温度变化很大。
以上为低电平选择电路。
39
从多路输入信号中选出最低电平或最高电平的电路，称 为电平选择电路。一种二极管低电平选择电路如图所示。 设两路输入信号u1, u2均小于E。表面上看似乎V1,V2都 能导通，但实际上若u1 < u2 ，则V1导通后将把uo限制在 低电平u1上，使V2截止。反之，若u2 < u1 ，则V2导通， 使V1截止。只有当 u1 = u2时， V1, V2才能都导通。 可见，该电路能选出任意时刻两路信号中的低电平信号。 当u1, u2为方波时，输出端选出的低电平波形。如果把高 于2.3V的电平当作高电平，并作为逻辑1，把低于0.7V的 电平当作低电平，并作为逻辑0，由图可知，输出与输入 之间是逻辑与的关系。因此，当输入为数字量时，该电 路也称为与门电路。将图电路中的V1,V2反接，将E改为 负值，则变为高电平选择电路。如果输入也为数字量， 则该电路就变为或门电路
半导体二极管及其基本应用电路
半导体二极管的几种常用结构
结构
二极管 = 一个PN结 + 管壳 + 引线
P
N
符号
+
-
阳极
阴极
1
二极管的符号
外电场不足以克服 内电场,电流很小
7
当外加电压大于死区
I
电压内电场被大大减
削弱,电流增加很快。
正向
死区 死区电压 硅管 0.5V,锗管0.1V。电压
导通压降: 硅 管0.6~0.7V,锗 管0.1~0.3V。
U反向击穿电 压U(BR) Nhomakorabea反向
8
I 由于少子的漂移运动形成很 小的反向电流,且U <U(BR)在内, 其大小基恒定,称反向饱和电流, 其随温度变化很大。
以上为低电平选择电路。
39
从多路输入信号中选出最低电平或最高电平的电路，称 为电平选择电路。一种二极管低电平选择电路如图所示。 设两路输入信号u1, u2均小于E。表面上看似乎V1,V2都 能导通，但实际上若u1 < u2 ，则V1导通后将把uo限制在 低电平u1上，使V2截止。反之，若u2 < u1 ，则V2导通， 使V1截止。只有当 u1 = u2时， V1, V2才能都导通。 可见，该电路能选出任意时刻两路信号中的低电平信号。 当u1, u2为方波时，输出端选出的低电平波形。如果把高 于2.3V的电平当作高电平，并作为逻辑1，把低于0.7V的 电平当作低电平，并作为逻辑0，由图可知，输出与输入 之间是逻辑与的关系。因此，当输入为数字量时，该电 路也称为与门电路。将图电路中的V1,V2反接，将E改为 负值，则变为高电平选择电路。如果输入也为数字量， 则该电路就变为或门电路
半导体二极管及其基本应用电路
半导体二极管的几种常用结构
结构
二极管 = 一个PN结 + 管壳 + 引线
P
N
符号
+
-
阳极
阴极
1
二极管的符号
半导体二极管ppt课件
快 恢 复 二 极 管
形形色色的二极管
肖 特 基 二 极 管
二极管的封装 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值
用于电视机、收音机、电源装置等电子产品中
的各种不同外形的二极管如下图所示。二极管
通常用塑料、玻璃或金属材料作为封装外壳，
五、二极管的检测 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值
用万用表检测普通二极管的好坏 测试图如图所示
1、万用表置于R×1k挡。测量正向电阻时，万用表的黑表
笔接二极管的正极，红表笔接二极管的负极。
2、万用表置于R×1k挡。测量反向电阻时，万用表的红表
稳压管在电路中主要 功能是起稳压作用。
击穿 特性
稳压管的伏安特性曲线
正向 特性
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
形形色色的二极管
高频二极管
阻尼二极管
金属封装整流二极管
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
发光二极管
形形色色的二极管
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
高，主要用于信号检测、取样、小电流整流等
整流二极管（2CZ、2DZ等系列）的IFM较大，fM很
12 半导体二极管 (2)-PPT文档资料
（一）符号、伏安特性 和典型应用电路
(a) 符 号 (a)
(b) (b) 伏安特性 (c) 应 用 电 路
（二）主要参数 (1) VZ —— 稳定电压 (2) IZ ——稳定工作电流
IZmin ~IZmax
(3)PZM ——最大耗散功率
取决于PN结的面积和散热等条件，超过则热击穿 PZM = VZ IZmax
1.3.4 型号命名规则
详见附录一
1.3.5 典型应用与分析方法
二极管经常应用于以下场合：
（1）整流。 （2）限幅。
（3）逻辑（二极管逻辑）。
分析方法？
二极管是一种非线性器件，需应用线性化 模型分析法对其应用电路进行分析。
1.3.6 特殊二极管
一、稳压二极管
应用在反向击穿区 （雪崩击穿和齐纳击穿）
二极管 = PN结 + 引线 + 管壳。 类型：点接触型、面接触型和平面型 (1) 点接触型—
(a)点接触型
(2) 面接触型—
(3) 平面型—
(b)面接触型
(c)平面型
阳极(Anode)
二、符号
标记
D1
阴极(Cathode) 新符号
D2
旧符号
Diode
1.3.2 伏安特性
？定性 ——单向导电性
一、二极管方程（定量）
理想二极管(PN结）方程：
I IS(e 1 )
IS :反向饱和电流 VT =kT/q :温度的电压当量 室温（T=300 K）下， VT=26 mV
V V T
图 01.12 理想二极管的伏安特性曲线
二、实际二极管的伏安特性
理想D伏安特性：
I IS(e 1 )
实际二极管的伏安特性 两点区别： 1)正向特性(V>0) 存在死区电压
21-半导体二极管PPT模板
反向击穿会造成PN结损坏（烧毁），但只要反向电流 不超过一定值，PN结就不会损坏，稳压二极管就是利用这 一特性制作的。普通二极管的反向击穿电压一般在几十伏 以上，高反压管可达几千伏。
2．温度特性
二极管的伏安特性对温度非常敏感。如下图所示，温度 升高，正向特性曲线向左移动，反向特性曲线向下移动。在 室温附近，温度每升高1℃，正向压降约减小2～2.5mV，温 度每升高10℃，反向电流约增大1倍。
电工电子技术
半导体二极管
在PN结上加上电极引线和管壳，就成为一个晶体二极管 （简称二极管），其结构和电路符号如下图所示。其中，从P 区引出的电极称为阳极；从N区引出的电极称为阴极。
1.1 二极管的结构和类型
按结构不同，二极管可分为点接触型、面接触型和平面 型三大类，如下图所示。
按材料不同，二极管可分为硅二极管和锗二极管。按用 途不同，二极管可分为普通二极管、整流二极管、稳压二极 管、光电二极管及变容1．最大整流电流
最大整流电流IF是指二极管长期工作允许通过的最大正向 电流。在规定的散热条件下，二极管的正向平均电流不能超过 此值，否则可能使会二极管因过热而损坏。
2．最大反向工作电压
最大反向工作电压URM是指二极管工作时允许外加的最 大反向电压。若超过此值，二极管可能会被击穿。通常取反 向击穿电压UBR的一半作为URM。URM数值较大的二极管称为 高压二极管。
（4）电压温度系数αU
电压温度系数αU是指温度每增加1℃时，稳定电压的相 对变化量，即
U
U Z U Z T
100%
2．发光二极管
发光二极管（LED）是一种能将电能转换成光能的半导 体器件，其材料主要为砷化镓、氮化镓等，主要用于音响设 备的电平显示及线路通、断状态的指示等。
2．温度特性
二极管的伏安特性对温度非常敏感。如下图所示，温度 升高，正向特性曲线向左移动，反向特性曲线向下移动。在 室温附近，温度每升高1℃，正向压降约减小2～2.5mV，温 度每升高10℃，反向电流约增大1倍。
电工电子技术
半导体二极管
在PN结上加上电极引线和管壳，就成为一个晶体二极管 （简称二极管），其结构和电路符号如下图所示。其中，从P 区引出的电极称为阳极；从N区引出的电极称为阴极。
1.1 二极管的结构和类型
按结构不同，二极管可分为点接触型、面接触型和平面 型三大类，如下图所示。
按材料不同，二极管可分为硅二极管和锗二极管。按用 途不同，二极管可分为普通二极管、整流二极管、稳压二极 管、光电二极管及变容1．最大整流电流
最大整流电流IF是指二极管长期工作允许通过的最大正向 电流。在规定的散热条件下，二极管的正向平均电流不能超过 此值，否则可能使会二极管因过热而损坏。
2．最大反向工作电压
最大反向工作电压URM是指二极管工作时允许外加的最 大反向电压。若超过此值，二极管可能会被击穿。通常取反 向击穿电压UBR的一半作为URM。URM数值较大的二极管称为 高压二极管。
（4）电压温度系数αU
电压温度系数αU是指温度每增加1℃时，稳定电压的相 对变化量，即
U
U Z U Z T
100%
2．发光二极管
发光二极管（LED）是一种能将电能转换成光能的半导 体器件，其材料主要为砷化镓、氮化镓等，主要用于音响设 备的电平显示及线路通、断状态的指示等。