電工電子技術(shù)基礎(chǔ)知識點詳解3-1-二極管

二極管

1.半導(dǎo)體二極管的基本結(jié)構(gòu)

一個PN結(jié)外封管殼并引出電極，就成為半導(dǎo)體二極管。

根據(jù)PN結(jié)的結(jié)構(gòu)，二極管分成點接觸型、面接觸型和平面型。

點接觸型的二極管由于結(jié)面積很小，

不能通過較大的正向電流，

易于在高頻小功率條件下使用，如開關(guān)二極管就是點接觸型的。

面接觸型二極管的

PN結(jié)面積較大，

允許通過較大的正向電流，

不能在高頻下工作，因此一般都用于整流。

平面型的二極管用于大功率整流管和數(shù)字電路中的開關(guān)管。

外型及符號如圖

1所示。

但結(jié)電容小，

但結(jié)電容大，

半導(dǎo)體二極管的

圖1半導(dǎo)體二極管的外型及符號

(a)點接觸型二極管

(b)面接觸型二極管

(c)平面型二極管

圖2是常見的半導(dǎo)體二極管的外形圖。

圖2常見的半導(dǎo)體二極管的外形圖

2.半導(dǎo)體二極管的伏安特性

1

(1)正向伏安特性

二極管的電流與外加電壓的關(guān)系曲線稱作伏安特性，

當(dāng)外加正向電壓很小時，

力，因此正向電流幾乎為零。

區(qū)的正向電壓稱為死區(qū)電壓，

0.5V，鍺管約為

的正向壓降，硅管約為

外電場還不足以克服內(nèi)電場對多數(shù)載流子擴(kuò)散運動的阻

二極管正向電流近似為零的區(qū)域稱為死區(qū)，

其值與半導(dǎo)體材料和環(huán)境溫度有關(guān)，

0.2V。當(dāng)外加正向電壓大于死區(qū)電壓后，二極管導(dǎo)通，其導(dǎo)通

0.6V~0.8V，鍺管約為

0.2V~0.3V。

對應(yīng)死

通常硅管約為

如圖

3所示。

由圖可見，

圖3二極管的伏安特性

(a)2CZ52A硅二極管

(b)2AP2鍺二極管

(2)反向伏安特性

當(dāng)二極管加反向電壓時，在環(huán)境溫度不變的條件下，少數(shù)載流子的數(shù)目近似

為常數(shù)，因此當(dāng)反向電壓不超過某一范圍時，反向電流的值很小，并且恒定，通

常稱它為反向飽和電流。當(dāng)反向電壓超過二極管的反向擊穿電壓

將共價鍵中的電子拉出，

格中的價電子碰撞出來，

使少數(shù)載流子的數(shù)量增多，

這種連鎖反應(yīng)導(dǎo)致載流子的數(shù)目愈來愈多，

并在強(qiáng)電場下加速，

UBR時，電場力

又將晶

最后使二極

管反向擊穿。二極管一旦被擊穿，一般都不能恢復(fù)單向?qū)щ娦阅堋?/p>

3.主要參數(shù)

二極管的參數(shù)是正確選擇和使用二極管的依據(jù)。半導(dǎo)體二極管的主要參數(shù)

有：

(1).最大整流電流

I0M

最大整流電流是指二極管長時間使用時，允許通過二極管的最大平均電流。

2

該值是由二極管的

過熱而損壞。

(2)反向工作峰值電壓

PN結(jié)溫升限定的，使用時不要超過此值，否則可能使二極管

URWM

為了保證二極管在反向電壓下工作而不被擊穿，

壓UBR的一半或三分之二定為最高反向工作電壓。例如

制造廠家通常將反向擊穿電

2CP10硅二極管的反向

25V。

擊穿電壓為

50V，而它的最高反向工作電壓為

IRM

(3)反向峰值電流

它是最高反向工作電壓下，二極管的反向電流值，一般在幾個微安以下。反

向電流愈小，

單向?qū)щ娦阅苡谩?/p>

通常，

鍺二極管的反向電流比硅二極管大得多。