晶体二极管的单向导电性
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1.1.1
晶体二极管的单向导电特性
元 件 ： 电 阻 （ ） 、 电 容 （ ） 、 电 感 （ ） 、 变 压 器 （ ） 等 R C L T 电子元器件 晶 器 件 ： 晶 体 二 极 管 、 体 三 极 管 等
1．晶体二极管 (1)外形：由密封的管体 和两条正、负电极引线所组 成。管体外壳的标记通常表 示正极。如图所示；
(2)符号： 三角形——正极， 竖杠——负极， V——二极管的文字符号。
2．晶体二极管的单向导电性：
动画 PN 结的单向导电性
(1)正极电位 ＞ 负极电位，二极管导通； (2)正极电位 ＜ 负极电位，二极管截止。 即二极管正偏导通，反偏截止。这一导电特性称为二 极管的单向导电性。
[例 1.1.1] 如图所示电路中，当开关 S 闭合后，H1、H2 两个指示灯，哪一个可能发光？
解 由电路图可知，开关 S 闭合后，只有二极管 V1正极 电位高于负极电位，即处于正向导通状态，所以 H1 指示灯发 光。
1.1.2 PN 结
二极管由半导体材料制成。
PN 结的形成
1．半导体：导电能力介于导体与绝缘体之间的一种物质。 如硅(Si)或锗(Ge)半导体。
半导体中，能够运载电荷的的粒子有两种： 自由电子：带负电 空穴：带与自由电子等量的正电
均可运载电荷——载流子
载流子：在电场的作用下定向移动的自由电子和空穴， 统称载流子，如图 所示。
半导体的两种载流子
2．本征半导体：不加杂质的纯净半导体晶体。如本征硅或 本征锗。 本征半导体电导率低，为提高导电性能，需掺杂，形成杂 质半导体。 3．杂质半导体：为了提高半导体的导电性能，在本征半导 体(4 价)中掺入硼或磷等杂质所形成的半导体。 根据掺杂的物质不同，可分两种： (1)P 型半导体：本征硅(或锗)中掺入少量硼元素(3 价)所 形成的半导体，如P型硅。多数载流子为空穴，少数载流子为电 子。 (2)N 型半导体：在本征硅(或锗)中掺入少量磷元素(5 价) 所形成的半导体，如 N 型硅。其中，多数载流子为电子，少数 载流子为空穴。
将 P 型半导体和 N 型半导体使用特殊工艺连在一起，形成 PN 结。 4．PN 结：N 型和 P 型半导体之间的特殊薄层称为 PN 结。 PN 结是各种半导体器件的核心。如图所示。 PN 结具有单向导电特性。即： P 区接电源正极，N 区接电源负极， PN 结导通；反之，PN 结截止。 晶体二极管之所以具有单向导电 性，其原因是内部具有一个PN 结。其 正、负极对应于 PN 结的 P 型和 N 型 半导体。
PN 结
晶体二极管的单向导电特性
元 件 ： 电 阻 （ ） 、 电 容 （ ） 、 电 感 （ ） 、 变 压 器 （ ） 等 R C L T 电子元器件 晶 器 件 ： 晶 体 二 极 管 、 体 三 极 管 等
1．晶体二极管 (1)外形：由密封的管体 和两条正、负电极引线所组 成。管体外壳的标记通常表 示正极。如图所示；
(2)符号： 三角形——正极， 竖杠——负极， V——二极管的文字符号。
2．晶体二极管的单向导电性：
动画 PN 结的单向导电性
(1)正极电位 ＞ 负极电位，二极管导通； (2)正极电位 ＜ 负极电位，二极管截止。 即二极管正偏导通，反偏截止。这一导电特性称为二 极管的单向导电性。
[例 1.1.1] 如图所示电路中，当开关 S 闭合后，H1、H2 两个指示灯，哪一个可能发光？
解 由电路图可知，开关 S 闭合后，只有二极管 V1正极 电位高于负极电位，即处于正向导通状态，所以 H1 指示灯发 光。
1.1.2 PN 结
二极管由半导体材料制成。
PN 结的形成
1．半导体：导电能力介于导体与绝缘体之间的一种物质。 如硅(Si)或锗(Ge)半导体。
半导体中，能够运载电荷的的粒子有两种： 自由电子：带负电 空穴：带与自由电子等量的正电
均可运载电荷——载流子
载流子：在电场的作用下定向移动的自由电子和空穴， 统称载流子，如图 所示。
半导体的两种载流子
2．本征半导体：不加杂质的纯净半导体晶体。如本征硅或 本征锗。 本征半导体电导率低，为提高导电性能，需掺杂，形成杂 质半导体。 3．杂质半导体：为了提高半导体的导电性能，在本征半导 体(4 价)中掺入硼或磷等杂质所形成的半导体。 根据掺杂的物质不同，可分两种： (1)P 型半导体：本征硅(或锗)中掺入少量硼元素(3 价)所 形成的半导体，如P型硅。多数载流子为空穴，少数载流子为电 子。 (2)N 型半导体：在本征硅(或锗)中掺入少量磷元素(5 价) 所形成的半导体，如 N 型硅。其中，多数载流子为电子，少数 载流子为空穴。
将 P 型半导体和 N 型半导体使用特殊工艺连在一起，形成 PN 结。 4．PN 结：N 型和 P 型半导体之间的特殊薄层称为 PN 结。 PN 结是各种半导体器件的核心。如图所示。 PN 结具有单向导电特性。即： P 区接电源正极，N 区接电源负极， PN 结导通；反之，PN 结截止。 晶体二极管之所以具有单向导电 性，其原因是内部具有一个PN 结。其 正、负极对应于 PN 结的 P 型和 N 型 半导体。
PN 结