1第二节半导体二极管14741课件.pptx

。PN 结及其单向导电性 。二极管的伏安特性 。二极管的主要参数 。稳压管 总目录 第二节半导体二极管 第二节半导体二极管 一 、PN 结及其单向导电性 PN 结的形成 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。 第二节半导体二极管 2 第二节半导体二极管 N 1.PN 结中载流子的运动 又称耗尽层，即PN 结。 4 空间电荷区1 扩散 内电场又称阻挡层，阻止扩散 运动，却有利于漂移运动。 最终扩散(diffusion)运动与 漂移(drift)运动达到动态平 衡， PN 结中总电流为零。 硅约为(0.6~0.8) V 锗约为(0.2~0.3)V 漂移 内电场 首页 电位壁垒 3 2.PN 结的单向导电性 ◎ 加正向电压 正向电流 + R 内电场 外电场 Up-U 称为正向接法或正向偏置 (简称正偏，forward bias ) 外电场削弱了内电场有利于扩 散运动，不利于漂移运动。 PN 结处于正向导通(on)状态，正向等效电阻较小。 耗尽层 N 空间电 荷区变 窄 第二节 半导体二极管 首 页 上 页 e 加反向电压 称为反向接法或反向偏置( 简称反偏) 外电场增强了内电场有利于漂 移运动，不利于扩散运动。 一定温度下， V 超过某 一值后I 饱和，称为反 向饱和电流Is。 Is对温度十分敏感。 反向电流非常小， PN 结处于截止(cut-off)状态。 空间电荷区 反向 P N 电流 结论： PN 结具有单向导电性：正向导通，反向截止。 R 内电场 外电场 Up+U 第二节半导体二极管 动画 首页 5 基 本 结 构 PN 结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。 、二极管的伏安特性 点接触型 触丝线 二极管的电路符号 ： 外壳线 基片 面接触型 第二节半导体二极管 PN 结 引线 6 对应P区 cathode 阳极从P区引出，阴极从N 区引出。 阴极 1.二极管的类型 a阳n e 从材料分： 硅二极管和锗二极管。 对应N 区 从管子的结构分： 二极管的符号 点接触型二极管， 工作电流小，可在高频下工作， 适用于检波和小功率的整流电路。 面接触型二极管， 工作电流大，只能在较低频率下 工作，可用于整流。 od 极 开关型二极管， 在数字电路中作为开关管。 上页 第二节半导体二极管 首页 7 2.二极管的伏安特性 第二节 半导体二极管 首页 动画 上 页 8 二极管正向特性曲线 硅二极管为0.7 V左右 锗二极管为0.2 V左右 当正向电压超过死区电压后， 二极管导通， 电流与电压关系近似指数关系。 硅二极管为0.5 锗二极管为0.1 V左右 V左右 死区电压： 导通压降： 正向特性 第二节半导体二极管 首页 9 反向电压超过UBR则被击穿。 反向特性 反向击穿电压 -I/μA 结论：二极管具有单向导电性，正向导通，反向截止。 二极管方程：1=1s( -1) U 式中： Is 为反向饱和电流 若U >> U Ur 是温度电压当量， 伤真 则 / 10 上页 下页 首页 Is > 则 若 e7 U 反向特性 反偏时，反向电流值很小， 反向电阻很大， I/mA -10 U/V 反向饱和电流 Is 常温下U 近似为26mV。 第二节半导体二极管 U BR -20 三、 二极管的主要参数 最大整流电流 I 指二极管长期运行时， 允许通过管子的最大正向平均电流。 I 的数值是由二极管允许的温升所限定。 最高反向工作电压 UR 工作时加在二极管两端的反向电压不得超过此值， 否则二极管可能被击穿。 为了留有余地，通常将击穿电压Un 的一半定为UR 。 第二节半导体二极管 首页 11 反 向 电 流 IR 室温条件下，在二极管两端加上规定的反向电压时， 流过管子的反向电流。 通常希望IR值愈小愈好。 IR受温度的影响很大。 最 高 工 作 频 率 f fy 值主要决定于PN 结结电容的大小。 结电容愈大，则二极管允许的最高工作频率愈低。 第二节半导体二极管 首页 上 页 12 二极管除了具有单向导电性以外， 还具有一定的电容效应。 势 垒 电 容 C 由PN 结的空间电