最新2半导体二极管 (2)汇总

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二极管的总结(汇总3篇)

二极管的总结第1篇别看二极管是基础元器件，但是他的种类很多，根据资料博主总结了一下：对于我们一般二极管选型使用来说，都是以用途来选择，所以我们主要是从用途上来说明一下这些不同二极管的使用场景。

当然，根据博主自己的工作领域，对于有些二极管说明会详细写，有一些会简单些，带标题的都是常用的，其他的用得少不常用简单描述一下= =！。

在单片机领域，xxx二极管现在用得也越来越多的，在防反接保护电路场合基本都是使用的xxx二极管，比如：SS34，SS12，B5819W 等。

对于xxx二极管，需要特别说明，它不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结原理制作的，而是利用金属与半导体接触形成的金属－半导体结原理制作的。

所以也xxx二极管也称为金属－半导体（接触）二极管或表面势垒二极管，它是一种热载流子二极管。

特点：开关频率高，为反向恢复时间极短(可以小到几纳秒)，正向压降低，正向导通压降仅左右。

缺点：耐压比较低，漏电流稍大些。

用途：多用作高频、低压、大电流整流二极管、续流二极管、保护二极管，也有用在微波通信等电路中作整流二极管、小信号xxx二极管使用。

在通信电源、变频器等中比较常见。

<3 xxx二极管不是 PN 结而是金属-半导体结，最主要特点导通压降小。

TVS（Transient Voltage Suppressors），即瞬态电压抑制器，又称雪崩击穿二极管。

TVS有单向与双向之分，单向TVS一般适用于直流电路，双向TVS一般适用于交流电路中，其实双向也可以用于直流电路之中。

TVS管的工作原理：TVS管在电路中一般工作于反向截止状态，不影响电路的任何功能，当两端经受瞬间的高能量冲击时，它能以极高的速度（最高达1/(10^12)秒）使其阻抗骤然降低，同时吸收一个大电流，将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上，从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。

干扰脉冲过去后，TVS又转入反向截止状态。

由于在反向导通时，其箝位电压低于电路中其它器件的最高耐压，因此起到了对其它元器件的保护作用。

2半导体二极管

周测2 半导体二极管一、单项选择题(每题2分,共20分)（）1．二极管正向电阻比反向电阻________A．大B．小C．一样大D．无法确定（）2．二极管的导通条件________A．V D>0B．V D>死区电压C．V D>击穿电压D．以上都不对（）3．晶体二极管内阻是________A．常数B．不是常数C．不一定D．没有电阻（）4．电路如图所示,输出电压U O应为________A．0,7VB．3,7VC．10VD．0,3V（）5．把一个二极管直接同一个电动势为1. 5V,内阻为零的电池正向连接,该二极管________ A．击穿B．电流为零C．电流正常D．电流过大使管子铙坏（）6．面接触器型晶体二极管比较适用于________A．小信号检波B．大功率整流C．大电流开关D．稳压电路（）7．下面列出的几条曲线中哪条表示的理想二极管的状安特性曲线________（）8．当晶体二极管的PN结导通后，则参加导电的是________A．少数载流子B．多数载流子C．既有少数裁流子又有多数载流子D．无法确定（）9．硅二极管的导通电压是________A．0.3V B．0.1V C．0.7V D．0.5V（）10．二极管的伏安特性曲线反映的是二极管的关系曲线。

A．V D—I D B．V D—R D C．I D—R D D．F—I D二、判断题(每题2分,共20分)（）1．2AP系列品体管是硅半导体材料制成。

（）2．晶体二极管击穿后立即烧毁。

（）3．一般来说，硅晶体二极管的死区电压(门坎电压)小于储晶体二极管的死区电压。

（）4．二极管的导电性能由加在二极管两端的电压和流过二极管的电流来决定。

（）5．普通二极管正常使用时,不允许出现反向击穿现象。

（）6．二极管的内阻不是常数,所以其属于非线性器件（）7．最大整流电流是指二极管长时间工作时允许通过的最大电流、（）8．在反向截止区．随着反向电压的增加，反向电流迅速变大。

二极管种类与作用

二极管种类与作用二极管是一种最基本的电子元件，它有许多种类，不同类型的二极管有不同的结构和用途。

在本文中，我们将详细介绍常见的三种二极管：正向电压放大二极管（BJT），场效应管（FET）和肖特基二极管，以及它们的作用。

1.正向电压放大二极管（BJT）:BJT是最常见的二极管类型之一，也是最早被广泛应用的一种。

它由两个PN结组成，分为NPN型和PNP型。

NPN型的BJT中，中间的P型材料被这两个N型材料夹在中间。

在正向偏置下，电流从基极流向发射极，因此它也被称为NPN型。

相反，PNP型的BJT中，中间的N型材料被这两个P型材料夹在中间。

在正向偏置下，电流从基极流向边沿缘，因此它也被称为PNP型。

BJT的作用是放大电流和电压。

当电流从基极流向发射极时，放大器可以放大该电流，并在集电极上产生一个较大的电压。

这使得BJT非常适用于放大电路，比如音频放大器，射频放大器等。

2.场效应管（FET）:与BJT不同，FET是一种用于放大电流和电压的电压控制型半导体器件。

与BJT相比，FET有一个额外的端口，称为栅极。

FET由衬底、栅极和漏源组成。

FET分为两种类型：N型FET和P型FET。

N型FET中，栅极和漏源之间有一个正向偏置的PN结，这个结区域称为通道。

当在栅极施加一个正电压时，形成的电场将改变PN结的电导率，允许电流从漏源流向衬底。

这也被称为增强型N型场效应管。

相反，P型FET中，通道是经常存在的，施加一个负电压在栅极，阻挡PN结之间的电导率，控制电流的流动。

FET的作用是放大电流和电压。

由于栅极与导电通道之间的电流非常小，因此FET通常具有高输入阻抗和低输出阻抗，使其非常适合用作放大器。

此外，FET还广泛应用于模拟开关和数字逻辑电路。

3.肖特基二极管:肖特基二极管是一种与普通PN结二极管相比具有较快开关速度和低反向恢复时间的二极管。

它由一个金属与硅之间的PN结或金属与半导体之间的接触形成。

肖特基二极管的金属层被称为肖特基。

第02章半导体二极管及基本电路

一、N 型半导体：
N型
电子为多数载流子
+4 +4 +4
空穴为少数载流子
+4 +5 +4 自由电子
磷原子施主原子
载流子数电子数
N型杂质半导体的特点：
1、与本征激发不同，施主原子在提供多余电子的同时并不产生空穴，而成为正离子被束缚在晶格结构中，不能自由移动，不起导电作用。
2、在室温下，多余电子全部被激发为自由电子，故N
特性符号及等效模型：
iD
uD
S
S
正向偏置时：管压降为0，电阻也为0。反向偏置时：电流为0，电阻为∞。
正偏导通，uD = 0；反偏截止， iD = 0 R =
二、二极管的恒压降模型
iD U (BR) URM O IF uD
iD UD(on) uD
uD = UD(on)
0.7 V (Si) 0.2 V (Ge)
iD 急剧上升
死区电压
UD(on) = (0.6 0.8) V 硅管 0.7 V (0.1 0.3) V 锗管 0.2 V iD = IS < 0.1 A(硅) 几十 A (锗) 反向电流急剧增大 (反向击穿)
U(BR) U 0 U < U(BR)
反向击穿类型：电击穿 — PN 结未损坏，断电即恢复。热击穿 — PN 结烧毁。反向击穿原因：齐纳击穿：反向电场太强，将电子强行拉出共价键。 (Zener) (击穿电压 < 6 V) 反向电场使电子加速，动能增大，撞击雪崩击穿：使自由电子数突增。 (击穿电压 > 6 V)
t
例: ui = 2 sin t (V)，分析二极管的限幅作用。 1、 0.7 V < ui < 0.7 V

半导体二极管及其基本应用

半导体二极管及其基本应用1. 二极管是什么？说到二极管，大家可能会想，“这玩意儿是什么？吃的吗？”其实，二极管是个小小的电子元件，但它的作用可大得很！简而言之，二极管就像个单行道，电流只能朝一个方向走，通俗点说，它让电流变得有规矩。

不论是在家里的电子产品里，还是在我们身边的各种科技设备中，二极管几乎无处不在。

听起来神秘，其实它在我们生活中默默无闻地工作着。

那么，二极管是怎么工作的呢？想象一下，一个人站在一个门口，门只能向一个方向打开，外面的人想进来，就得从这扇门走，反之则不行。

这就是二极管的基本原理。

它能让电流顺利通过，但一旦反向，它就会坚决拒绝，像个守门员一样把电流挡在外面。

1.1 二极管的类型当然，二极管可不是单一品种，市场上有各种各样的二极管，就像水果摊上的水果一样多。

例如，有普通的硅二极管，广泛应用于各种电路中；还有整流二极管，专门负责把交流电转换成直流电，就像把河水引入小渠里，确保水流顺畅。

再比如发光二极管（LED），它不仅能导电，还能发光，真是个“能发光的好家伙”，让我们的小夜灯亮起来，简直是黑夜里的小明星。

1.2 二极管的特点谈到二极管的特点，首先要提的是它的“单向导电性”。

就像一个不喜欢麻烦的人，只有在合适的情况下才会敞开心扉。

其次，二极管的反向击穿电压也很有意思。

当电压达到某个临界值时，二极管就像忍不住了，突然间放开了电流，虽然这在大多数情况下不是好事，但有时候却能拯救一些电路的生命。

还有，就是它的“恢复时间”，二极管在电流切换时的表现，也决定了它的应用场合。

2. 二极管的基本应用说了这么多，二极管到底有什么用呢？这可是个大问题，接下来我们就来聊聊它的一些基本应用。

2.1 整流电路首先要提的就是整流电路。

整流电路的任务就是把交流电转换成直流电。

你知道吗，家里的电器大部分都需要直流电，比如手机充电器、电脑等。

如果没有二极管，交流电就会让这些电器“崩溃”，简直就是电器界的“天塌下来了”。

半导体二极管

(1-4)
1. 4 二极管的主要参数
1. 最大整流电流 IFM
在规定的环境温度和散热条件下，二极管长期使用时，所允许流过二极管的最大正向平均电流。
2. 最高反向工作电压URM
通常称耐压值或额定工作电压，是指保证二极管截止的条件下，允许加在二极管两端的最大反向电压。手册上给出的最高反向工作电压URM一般是击穿电压UBR的一半。
(1-5)
3. 反向电流 IR
指二极管未击穿时的反向电流。反向电流越小越好。通常反向电流数值很小，但受温度影响很大，温度越高反向电流越大，一般温度每升高10o,反向电流约增大一倍。硅管的反向电流较小，锗管的反向电流要比硅管大几十到几百倍。
4. 最最高工作频率fM
指保证二极管导向导电作用的最高工作频率。当工作频率超过fM时，二极管将失去导向导电性。
模拟电子技术
半导体二极管
1. 1 半导体二极管的结构和符号
PN 结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。
点接触型
触丝线
PN结
引线外壳线
基片
面接触型
二极管的ห้องสมุดไป่ตู้路符号：阳极
阴极
(1-2)
二极管的主要特性---单向导电
1、二极管的偏置：二极管单向导电的特性，只有外加一定极性的电压（称为偏置）才能表现出来。阳极电位高于阴极电位称为二极管的正向偏置，反之称为反向偏置。
2、二极管的主要特性：单向导电，即正向导通，反向截止。或曰：只能一个方向导电，另一个方向不导电，即由阳极向阴极可以顺利的流电流，反方向不流电流。
只能一个方向电，
(1-3)
1. 3 二极管的伏安特性
I
反向击穿电压UBR

常用二极管及参数一览表

常用二极管及参数一览表1. 引言二极管（Diode）是一种重要的电子器件，用来控制电流的流向。

不同类型的二极管具有不同的特性和参数。

本文将介绍常用二极管及其主要参数，以便读者了解并选择适合自己需求的二极管。

2. 常见二极管类型及参数2.1 硅二极管- 正向电压降（VF）：硅二极管通常具有0.6V-0.7V的正向电压降。

- 最大反向电压（VR）：硅二极管最大允许的反向电压取决于具体型号，一般在50V-1000V之间。

- 最大连续电流（IF）：硅二极管的最大连续电流也取决于型号，一般在100mA-10A之间。

2.2 锗二极管- 正向电压降（VF）：锗二极管通常具有0.2V-0.3V的正向电压降，较低于硅二极管。

- 最大反向电压（VR）：锗二极管的最大允许反向电压一般在20V左右。

- 最大连续电流（IF）：锗二极管的最大连续电流一般在100mA以下。

2.3 快恢复二极管- 正向电压降（VF）：快恢复二极管通常具有1V-2V的正向电压降。

- 最大反向电压（VR）：快恢复二极管的最大允许反向电压一般在100V以上。

- 最大连续电流（IF）：快恢复二极管的最大连续电流一般在1A以上。

2.4 肖特基二极管- 正向电压降（VF）：肖特基二极管通常具有0.2V-0.4V的正向电压降。

- 最大反向电压（VR）：肖特基二极管的最大允许反向电压一般在50V-200V左右。

- 最大连续电流（IF）：肖特基二极管的最大连续电流一般在1A以上。

2.5 光电二极管- 最大光敏电流（IL）：光电二极管的最大光敏电流取决于具体型号，一般在1mA-10mA之间。

- 最大耐压（PD）：光电二极管的最大耐压一般在20V-100V之间。

3. 使用注意事项- 根据电路设计需求，选择适当类型的二极管。

- 注意二极管的最大允许电流和反向电压，避免超过其额定值。

- 在连接二极管时，正确区分正负极，以免逆相连接导致性能下降。

- 使用光电二极管时，避免过高的光照强度，以免损坏器件。

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

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。

第二章半导体二极管及其应用电路

由于半导体的电阻率对温度特别灵敏，利用这种特性就可以做成各种热敏元件。
2.光敏特性许多半导体受到光照辐射，电阻率下降。利
用这种特性可制成各种光电元件。
3.掺杂特性在纯净的半导体中掺入微量的某种杂质后，
它的导电能力就可增加几十万甚至几百万倍。利用这种特性就可制成各种不同用途的半导体器件，如半导体二极管、三极管晶闸管、场效应管等。
直流工作电流 I D
ID
US1 U F RS(6 Nhomakorabea0.7)V 1k
5.3mA
二极管的动态电阻
26mV 26mV
rd
ID
4.9
5.3mA
再令 US1 0 ，利用二极管的微变模型，求出流过二极管的交
流电流 id
id
us2 RD rd
0.2sin 3140 tV (1 4.9 10 3 )kΩ
2. P型半导体
在四价晶体中掺入微量的三价元素，这种杂质半导体中，空穴浓度远大于自由电子浓度，空穴为多子，自由电子为少子。这种半导体的导电主要依靠空穴，称其为P型半导体（P-type semiconductor）或空穴型半导体。
2021/3/2
7
需要指出的是：
不论是N型还是P型半导体，整个晶体仍然呈中性。
描述稳压管特性的主要参数为稳定电压值 U Z 和
最大稳定电流 2021/3/2
I Zmax。
26
参数简介：
是指稳压管正常工作时的额定电压值。由
稳定电压U Z ：于半导体生产的离散性，手册中的往往给出的
是一个电压范围值。
最大稳定电
是稳压管的最大允许工作电流。在使用时，
流 I Zmax：
实际工作电流不得超过该值，超过此值时，稳压管将出现热击穿而损坏。

(整理)半导体二极管 (2).

5.1.1 PN结导入：提问：物体按导电性能可分为哪几类？导体、绝缘体和半导体。

导电性能良好的物体叫导体，导电性性能很差的物体叫绝缘体。

导电性能处于导体和绝缘体之间的物体叫半导体。

新课：一、半导体基本特性及常用半导体半导体导电性能处天导体和绝缘体之间。

除此之外，半导体还有很多重要特性，热敏、光敏和掺杂特性。

热敏讲解：光敏讲解：掺杂讲解：掺杂后导电能力大大增强。

纯净的半导体称为本征半导体。

常用半导体有硅、锗。

硅介绍：石头的主要成份，原来叫矽，1952年后因与硒同音，改称硅。

台湾仍称矽，香港可称矽，也可称硅。

在地球上含量非常多。

锗含量较少，在半导体中用得也较少。

二、Ｐ型半导体和Ｎ型半导体纯净半导体经过掺后，有电子导电和空穴导电两种方式。

空穴导电讲解：以空穴导电为主的叫Ｐ型半导体。

电子导电讲解：以电子导电为主的叫Ｎ型半导体。

三、ＰＮ结的概念及单向导电性１、ＰＮ结概念将Ｐ型半导体和Ｎ型半导体结合在一结，在结合处形成ＰＮ结。

ＰＮ结是构成各种半导体器件的基础。

Ｐ是英语单词正极（Positive）的第一个字母，Ｎ是英语单词负极（Negative）的第一个字母。

ＰＮ结如果用中文来解释就是正负结。

２、ＰＮ结单向导电性演示实验（请同学们上台一起做）：2.1接通电源，小灯泡点亮。

提问：交换电源正负极，小灯泡是否还亮？2.2交换电源正负极，小灯泡还亮。

结论：小灯泡双向导通，不分正负极。

2.3在电路中间插入二极管（二极管内部结构主要是ＰＮ结）。

做同样实验，发现有一种情况下灯亮，还有一种情况下灯泡不亮了。

2.4简化实验，保持电源正负极不变，只改变二极管的方向，发现一个方向小灯泡亮，一个方向小灯泡不亮了。

2.5结论：ＰＮ结具有单向导电性，即只有一个方向导通，另一个方向不导通（专有名称：截止）。

2.6以自行车气嘴为例说明ＰＮ结单向导电的工作原理：2.7正向偏置：Ｐ接+，Ｎ接-；反向偏置：Ｐ接－，Ｎ接+。

简化理解：正接+，负接-，正向偏置；正按-，负椄+，反向偏置。

半导体二极管的参数及温度特性

(1) 当温度上升时,死区电压缩小，正向管压降降低。
△uD/ △T = –（2∽2.5）mV/℃。
T2 T1
iD
O
uD
即温度每升高1°C，管压降
降低（2∽2.5）mV
T2 T1
T1＞T2
模拟电子技术
1 半导体二极管及其应用
(2) 温度升高，反向饱和电流增大。
模拟电子技术
T2 T1
iD
即平均温度每升高10°C，反向饱和电流增大一倍
死区电压
O
uD
模拟电子技术
1 半导体二极管及其应用
（6）最高工作频率 fM 当工作频率过高时，其单向导电性明显变差。
模拟电子技术
1 半导体二极管及其应用
二极管电路仿真：
模拟电子技术
1 半导体二极管及其应用
大幅提高信号频率，二极管失去单向导电性：
模拟电子技术
1 半导体二极管及其应用
2. 半导体二极管的温度特性
U(BR)
流的平均值。
（2）反向击穿电压 U(BR）
击穿电压
二极管能承受的最高反向电压。
O
uD
普通二极管的最高反向电压一般在几十伏以上。

模拟电子技术
1 半导体二极管及其应用
（3）最高允许反向工作电压 UR
iD
为了确保管子安全工作，所允许的最高
反向电压。
IR
UR=（1/2~2/3）U(BR）
（4）反向电流 IR 室温下加上规定的反向电压测得的电流。
U(BR)
击穿电压
硅管为（nA）级，锗管为微安（μA）级
死区电压
O
uD
模拟电子技术
1 半导体二极管及其应用

半导体二极管和发光二极管_概述及解释说明

半导体二极管和发光二极管概述及解释说明1. 引言1.1 概述半导体二极管和发光二极管是两种常见的电子元件，它们在现代电子技术领域发挥着重要的作用。

半导体二极管是一种基本的电子器件，具有良好的整流特性，可以将电流只在一个方向上进行传导，被广泛应用于电源、通信和计算机等领域。

而发光二极管则是在半导体二极管基础上进一步演化而来的元件，在通常情况下能够将电能转化为光能，并在光学显示、照明和通信等领域有广泛应用。

1.2 文章结构本文将分为五个主要部分对半导体二极管和发光二极管进行概述和解释说明。

首先，在引言部分对这两种元件做总体概述，并介绍文章的结构安排。

接下来，第二部分将详细阐述半导体二极管的基本原理、结构和工作方式，并探讨其广泛应用的领域。

第三部分将解释发光二极管的工作原理，介绍其不同的结构和分类，并探讨它在不同应用范围内的使用情况和未来发展趋势。

第四部分将比较分析半导体二极管和发光二极管的特点和区别，包括理论性能差异、应用场景选择比较以及技术发展前景对比评估。

最后，结论与展望部分将总结概括文章要点，并提出对未来发展的展望和建议。

1.3 目的本文旨在全面了解和阐述半导体二极管和发光二极管这两种重要电子元件的概念、原理、结构以及广泛应用领域。

通过对它们进行详细解释说明和比较分析，可以帮助读者更好地理解它们在现代电子技术中扮演的角色，并为相关领域中的技术研究和应用提供参考依据。

此外，还将对未来这两种元件的发展进行展望，并提出相关建议，旨在促进电子技术领域的进一步创新与发展。

2. 半导体二极管:2.1 基本原理:半导体二极管是一种基于半导体材料制造的电子器件。

它由两个不同掺杂的半导体材料构成，通常是P 型(正负载) 和N 型(负载) 的硅或锗晶体。

当二极管处于正向偏置状态时，即正压施加在P 区域上，而负压施加在N 区域上，电子会从N 区流向P 区，同时空穴从P 区流向N 区。

这种电荷移动形成了一个电流，在此过程中，在PN 结处生成一个电势垒。

电工电子技术基础知识点详解3-2-半导体二极管

半导体二极管主要内容：二极管的基本结构、伏安特性及主要参数。

重点难点：二极管的伏安特性。

(1) 点接触型触丝 N 型锗片引线外壳 N 型硅负极引线底座金锑合金PN 结铝合金小球阳极引线结面积小、结电容小、正向电流小，适用于高频和小功率工作，也用作数字电路中的开关元件。

结面积大、结电容大、正向电流大，适用于低频整流电路。

(2) 面接触型1. 基本结构(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。

P 型硅 N 型硅阳极引线阴极引线SiO 2保护层1. 基本结构阳极阴极D 符号使用二极管时，必须注意极性不能接反，否则电路非但不能正常工作，还有毁坏管子和其他元件的可能。

常见二极管外形图(a) 玻璃封装(b) 塑料封装(c) 金属封装中、大功率二极管二极管2. 伏安特性硅管: 0.5V 锗管: 0.1V反向击穿电压U (BR)导通压降外加电压大于死区电压，二极管才能导通。

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。

正向特性反向特性特点：非线性硅: 0.6 ~ 0.8V 锗: 0.2 ~ 0.3VUI死区电压PN+ – PN–+ 反向电流在一定电压范围内保持常数。

3.主要参数(1) 最大整流电流I OM二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。

(2) 反向工作峰值电压U RWM是保证二极管不被击穿而给出的反向峰值电压，一般是二极的一半或三分之二。

二极管击穿后单向导电管反向击穿电压UBR性被破坏，甚至过热而烧坏。

(3) 反向峰值电流I RM指二极管加反向工作峰值电压时的反向电流值。

反向电流越小，表明管子的单向导电性能越好，温度对最大反向电流的影响很大，使用时应注意。

二极管电路分析举例定性分析：判断二极管的工作状态导通截止否则，正向管压降硅: 0.6 ~ 0.7V 锗: 0.2 ~ 0.3V分析方法：将二极管断开，分析二极管两端电位的高低或所加电压UD的正负。

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PN结处载流子的运动
载流子的扩散运动——浓度差产生的载流子移动。运动：漂移运动——在电场作用下，载流子的移动。
内电场
扩散：空穴漂移：电子
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PN结形成过程可分成4步 :
1. 浓度差多子的扩散运动
2. 扩散空间电荷区内电场
电子空穴
3. 内电场少子的漂移运动阻止多子的扩散
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施主：Donor，掺入半导体的杂质原子向半导体中提供导电的电子，并成为带正电的离子。如 Si中掺的P 和As
受主：Acceptor，掺入半导体的杂质原子向半导体中提供导电的空穴，并成为带负电的离子。如 Si中掺的B
施主和受主浓度：ND、NA
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N型半导体
P型半导体
ห้องสมุดไป่ตู้
自由电子＝多子空穴＝少子
4. 扩散与漂移达到动态平衡.
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PN结形成的物理过程：
浓度差
宽
多子的扩散运动杂质离子形成空间电荷区
空间电荷区形成内电场
内电场促使少子漂移
内电场阻止多子扩散
扩散 > 漂移
是
否
多子的扩散和少子的漂移达到动态平衡。 P N
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二、 PN结的单向导电性
2半导体二极管 (2)
1 半导体基础知识
1.1 本征半导体
？什么是半导体
固体材料：超导体: 大于106(cm)-1
从导电特性和机制来分：
不同电阻特性
不同输运机制
导体: 106~104(cm)-1 半导体: 104~10-10(cm)-1 绝缘体: 小于10-10(cm)-1
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N型半导体
硅或锗 +少量磷 N型半导体
硅原子
磷原子（施主）
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Si
Si
多余电子
P
Si
N型硅表示 +
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P型半导体
硅或锗 +少量硼 P型半导体
硅原子
空穴
Si Si
硼原子（受主）
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B
Si
P型硅表示
空穴
＝多子
自由电子＝少子
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本节中的有关概念
*半导体导电特点1：其导电能力容易受温度、光照等环境因素影响温度↑→载流子浓度↑→导电能力↑
• 本征半导体、本征激发自由电子复合空穴
*半导体导电特点2：掺杂可以显著提高导电能力 •杂质半导体 N型半导体、施主杂质(5价) P型半导体、受主杂质(3价)
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二、本征半导体中的两种载流子
+
自由电子
+4
+4
载流子:运载电荷的粒子温度，光照本征激发 + 4 空穴由热激发或光照而产生自由电子和空穴对。
+4
+4 ＋ +4
空穴:共价键中的空位
复合:自由电子填补空穴，同时消失的现象。
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2. PN结（PN Junction）
一、 PN结的形成二、 PN结的单向导电性 * 三、 PN结的伏安特性
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一、 PN 结的形成
采用不同的掺杂工艺,在同一片半导体基片上，分别制造P型半导体和N型半导体，经过载流子的扩散，在它们的交界面处就形成了 PN结。
半导体有元素半导体，如：Si、Ge 化合物半导体，如：GaAs、InP、ZnS
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。
Si
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硅原子
Ge
锗原子
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4
硅和锗的共价键结构平面示意图
+4表示除去价电子后的原子
+4
+4
+4
+4
共价键共用电子对
温度热运动载流子浓度导电性能
温度载流子浓度导电性能
*半导体导电特点：其能力容易受温度、光照等环境因素影响.
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温度↑→载流子浓度↑→导电能力↑ 11
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1.2杂质半导体
在本征半导体中掺入某些微量的杂质，就会使半导体的导电性能发生显著变化。
N型半导体（主要载流子为电子，电子半导体） P型半导体（主要载流子为空穴，空穴半导体）
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PN结正向偏置
PN结反向偏置
＊扩散 > 漂移＊大的正向扩散电流（多子）＊低电阻正向导通
＊漂移 > 扩散＊很小的反向漂移电流（少子）＊高电阻反向截止
总之，PN结加正向电压时，形成较大的正向电流；加反向电压时，反向电流很小——单向导电性。
+4
+4
+4
空穴的移动——空穴的
运动是靠相邻共价键中
的价电子依次充填空穴来实现的。
-
在T=0K和无外界激发时,本征半导体中无载流子,不导电绝缘体
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10
三、本征半导体中载流子的浓度
自由电子
+4
+4
+ 4 空穴
+4
+4 ＋ +4
+4
+4
+4
动态平衡
一定温度下，本征激发产生的自由电子和空穴对与复合的自由电子和空穴对数目相等。
它主要由杂质原子提供由本征激发形成
空穴＝多子
自由电子＝少子
空间电荷
+ +++++ + +++++ + +++++ + +++++
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
N型半导体
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P型半导体
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掺入的杂质越多，多子的浓度就越高，导电性能越强。
• 多数载流子、少数载流子
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结论
◆掺杂会大大提高半导体中载流子浓度，使导电性能大增。 ◆掺入五价杂质产生N型半导体（电子型半导体）。
多子—电子、少子—空穴。 ◆掺入三价杂质产生P型半导体（空穴型半导体）。
多子—空穴、少子—电子。 ◆多子浓度近似等于杂质浓度，少子浓度与温度密切相关。
PN结加上正向电压、正向偏置的意思都是： P区加正、N区加负电压。
PN结加上反向电压、反向偏置的意思都是： P区加负、N区加正电压。
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空间电荷区变薄
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＊扩散 > 漂移＊大的正向扩散电流（多子）
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空间电荷区变厚
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＊漂移 > 扩散＊很小的反向漂移电流（少子）
掺入的杂质使多子的数目大大增加，从而使多子与少子复合的机会大大增多。
多子浓度少子浓度
多子的浓度近似等于掺杂原子的浓度，受温度影响很小；少子是本征激发形成的，浓度较低，对温度非常敏感。
半导体的特殊性质：
1、掺杂可以显著提高导电能力，导电性能具有可控性； 2、导电能力容易受环境因素的影响(温度、光照等).