半導體二極管(電子技術基礎)

1、 第一章第一章 半導體二極管半導體二極管1-1 半導體的基本知識半導體的基本知識1-2 半導體二極管半導體二極管一、半導體的基本概念一、半導體的基本概念二、二、PN結及其單向導電性結及其單向導電性1-1 半導體的基本知識半導體的基本知識1、什么是半導體、什么是半導體 半導體的導電能力介于導體和絕緣體之間。半導體的導電能力介于導體和絕緣體之間。 2、半導體的導電特性、半導體的導電特性（1）熱敏特性熱敏特性 （2）光敏特性光敏特性 （3）摻雜特性摻雜特性 3、雜質半導體、雜質半導體（1）N型半導體型半導體 （2）P型半導體型半導體 一、半導體的基本概念一、半導體的基本概念二、二、PN結及其單向導電

2、性結及其單向導電性1、PN結結 把把P型半導體和型半導體和N型半導體用特殊的工藝使其結型半導體用特殊的工藝使其結合在一起，就會在交界處形成一個特殊薄層，該薄合在一起，就會在交界處形成一個特殊薄層，該薄層稱為層稱為“PN結結”。PN結2、PN結的單向導電性結的單向導電性動畫（1）PN結加正向電壓，結加正向電壓，PN結導通。結導通。（2）PN結加反向電壓，結加反向電壓，PN結截止。結截止。 PN PN結加正向電壓導通，加反向電壓截止，結加正向電壓導通，加反向電壓截止，這就是這就是PNPN結的結的“單向導電性單向導電性”結論：1-2 半導體二極管半導體二極管一、二極管的結構、符號和分類一、二極管的結

3、構、符號和分類二、二極管的伏安特性二、二極管的伏安特性三、二極管的主要參數(shù)三、二極管的主要參數(shù)四、二極管的識別與檢測四、二極管的識別與檢測五、其他二極管五、其他二極管一、二極管的結構、符號和分類一、二極管的結構、符號和分類1、二極管的結構和圖形符號、二極管的結構和圖形符號正極（陽極）正極（陽極）負極（陰極）負極（陰極）結構結構正極（陽極）正極（陽極）負極（陰極）負極（陰極）V電流方向電流方向圖形符號圖形符號外殼2、分類、分類分類方法分類方法種類種類說說 明明按材料不同分按材料不同分硅二極管硅材料二極管，常用二極管鍺二極管鍺材料二極管按用途不同分按用途不同分普通二極管常用二極管整流二極管主要用于

4、整流穩(wěn)壓二極管常用于直流電源開關二極管專門用于開關的二極管，常用于數(shù)字電路發(fā)光二極管能發(fā)出可見光，常用于指示信號光電二極管對光有敏感作用的二極管變?nèi)荻O管常用于高頻電路按外殼封裝的按外殼封裝的材料不同分材料不同分玻璃封裝二極管檢波二極管采用這種封裝材料塑料封裝二極管大量使用的二極管采用這種封裝材料金屬封裝二極管大功率整流二極管采用這種封裝材料二、二極管的伏安特性二、二極管的伏安特性 加在二極管兩端的電壓與通過二極管的電流之間的關系稱為二極加在二極管兩端的電壓與通過二極管的電流之間的關系稱為二極管的伏安特性。管的伏安特性。 二極管加正向電壓二極管加反向電壓IUUI硅管鍺管死區(qū)導通區(qū)截止區(qū)反向擊穿

5、區(qū) 當二極管加正向電壓時并不一定能導通，必須是正向電壓達到和超過死區(qū)電壓時，二極管才能導通。 當二極管加反向電壓時不能導通，但反向電壓達到反向擊穿電壓（很高的反向電壓）時，二極管會反向擊穿。 三、二極管的主要參數(shù)三、二極管的主要參數(shù)參數(shù)名稱參數(shù)名稱符號符號說說 明明最大整流電流最大整流電流IFM允許通過二極管平均電流的最大值。正常工作時通過二極管的電流應該小于IFM，否則，二極管可能會因過熱而損壞。最高反向工作電最高反向工作電壓壓URM允許加在二極管兩端反向電壓的最大值（一般情況下URM=1/2UBR），正常工作時二極管兩端所加電壓最大應小于URM，否則，二極管將會反向擊穿損壞。反向電流反向電

6、流IR在規(guī)定的反向電壓（UBR）和環(huán)境溫度下的反向電流。此值越小，二極管的單向導電性能越好，工作越穩(wěn)定。IR對溫度很敏感，使用時應注意環(huán)境溫度不宜過高。 (a) (b) (c) 【例【例1-1】二極管電路如下圖所示，判斷各電路中二極管二極管電路如下圖所示，判斷各電路中二極管V V的工作狀的工作狀態(tài)，求二極管為理想管時態(tài)，求二極管為理想管時U UABAB分別為多少？分別為多少？分析：分析：首先分析二極管首先分析二極管V在電路中的工作狀態(tài)，然后再進行有關的計算。判斷二極在電路中的工作狀態(tài)，然后再進行有關的計算。判斷二極管是否導通時，先分析電壓極性是否是正向電壓，再判斷電壓大小是否足夠。兩個管是否導

7、通時，先分析電壓極性是否是正向電壓，再判斷電壓大小是否足夠。兩個條件中有一個不滿足二極管均不能導通。條件中有一個不滿足二極管均不能導通。解：解：圖a)：設B點為參考點，假設斷開二極管V，因 UE=6V，UF=0V，二極管正極的電位大于負極的電位，所以，二極管正偏導通，UAB=6V。 圖b)：設B點為參考點，假設斷開二極管V，因UE=6V，UF=0V，二極管負極的電位大于正極的電位，二極管反偏截止，通過二極管的電流為零，所以UAB=UR=0V。 圖c)：設B點為參考點，假設斷開二極管V，因UE=6V，UF=12V，二極管正極的電位大于負極的電位，所以，二極管正偏導通，UAB=6V。四、二極管的識

8、別與檢測四、二極管的識別與檢測1、識別、識別2、檢測、檢測視頻五、其他二極管五、其他二極管1、發(fā)光二極管（、發(fā)光二極管（LED）將電能轉換成光能的半導體器件將電能轉換成光能的半導體器件正向電壓正向電壓工作電壓：工作電壓：作用：作用：符號：符號：應用：應用： 廣泛應用于儀表、儀器，計算機、電氣設備作電源信號指示；音響設備調(diào)諧和電平指示；廣告顯示屏的文字、圖形、符號顯示等。作用：作用：工作電壓：工作電壓：符號：符號：它能將光信號轉化為電信號它能將光信號轉化為電信號反向電壓反向電壓又叫光敏二極管又叫光敏二極管2、光電二極管、光電二極管應用：應用：常用于可見光接收、紅外光接收及光電轉換的自動控制、報警、計數(shù)等設備。符號：符號：作用：作用：工作電壓：工作電壓：PN結電容隨反向電壓的變化而變化結電容隨反向電壓