1.2 半导体二极管的特性和主要参数
1.2.1 半导体二极管的结构和类型
1.2.2 二极管的伏安特性
1.2.3 二极管的主要参数第 1 章 半导体二极管
1.2.1 半导体二极管的结构和类型构成,PN 结 + 引线 + 管壳 = 二极管 (Diode)
符号,A(anode) C (cathode)
分类：
按材料分 硅二极管锗二极管 按结构分点接触型面接触型点接触型正极引线触丝
N 型锗片外壳负极引线负极引线面接触型
N型锗
PN 结正极引线铝合金小球底座金锑合金平面型正极引线负极引线集成电路中平面型
P
N
P 型支持衬底第 1 章 半导体二极管
1.2.2 二极管的伏安特性一,PN 结的伏安方程
)1e( /SD D TUuIi
反向饱和电流温度的电压当量
q
kTU
T?
电子电量玻尔兹曼常数当 T = 300(27?C),UT = 26 mV
第 1 章 半导体二极管二、二极管的伏安特性
O uD /V
iD /mA
正向特性
Uth
死区电压
iD = 0
Uth = 0.5 V
0.1 V
(硅管 )
(锗管 )
U? Uth iD 急剧上升
0? U? Uth
UD(on) = (0.6? 0.8) V 硅管 0.7 V
(0.1? 0.3) V 锗管 0.2 V
反向特性
ISU (BR)
反向击穿
U(BR)? U? 0 iD = IS < 0.1?A(硅 )几十?A (锗 )
U < U(BR) 反向电流急剧增大 (反向击穿 )
第 1 章 半导体二极管反向击穿类型：
电击穿热击穿反向击穿原因,
齐纳击穿,
(Zener)
反向电场太强，将电子强行拉出共价键。
(击穿电压 < 6 V,负 温度系数 )
雪崩击穿,反向电场使电子加速，动能增大，撞击使自由电子数突增。
— PN 结未损坏，断电即恢复。
— PN 结烧毁。
(击穿电压 > 6 V，正 温度系数 )
击穿电压在 6 V 左右时，温度系数趋近零。
第 1 章 半导体二极管第 1 章 半导体二极管硅管的伏安特性 锗管的伏安特性
60
40
20
– 0.02
– 0.04
0 0.4 0.8
–25–50
iD / mA
uD / V
iD / mA
uD / V0.2 0.4
– 25– 50
5
10
15
–0.01
–0.02
0
温度对二极管特性的影响
60
40
20
– 0.02
0 0.4
–25–50
iD / mA
uD / V
20?C
90?C
T 升高时，
UD(on)以 (2? 2.5) mV/?C 下降第 1 章 半导体二极管
1.2.3 二极管的主要参数
1,IF — 最大整流电流 (最大正向平均电流 )
2,URM — 最高反向工作电压,为 U(BR) / 2
3,IR — 反向电流 (越小单向导电性越好 )
4,fM — 最高工作频率 (超过时单向导电性变差 )
第 1 章 半导体二极管
iD
uDU (BR)
I F
URM O
影响工作频率的原因 — PN 结的电容效应结论：
1,低频时，因结电容很小，对 PN 结影响很小。
高频时，因容抗增大，使 结电容分流,导致 单向导电性变差。
2,结面积小时结电容小，工作频率高。
第 1 章 半导体二极管
1.2.1 半导体二极管的结构和类型
1.2.2 二极管的伏安特性
1.2.3 二极管的主要参数第 1 章 半导体二极管
1.2.1 半导体二极管的结构和类型构成,PN 结 + 引线 + 管壳 = 二极管 (Diode)
符号,A(anode) C (cathode)
分类：
按材料分 硅二极管锗二极管 按结构分点接触型面接触型点接触型正极引线触丝
N 型锗片外壳负极引线负极引线面接触型
N型锗
PN 结正极引线铝合金小球底座金锑合金平面型正极引线负极引线集成电路中平面型
P
N
P 型支持衬底第 1 章 半导体二极管
1.2.2 二极管的伏安特性一,PN 结的伏安方程
)1e( /SD D TUuIi
反向饱和电流温度的电压当量
q
kTU
T?
电子电量玻尔兹曼常数当 T = 300(27?C),UT = 26 mV
第 1 章 半导体二极管二、二极管的伏安特性
O uD /V
iD /mA
正向特性
Uth
死区电压
iD = 0
Uth = 0.5 V
0.1 V
(硅管 )
(锗管 )
U? Uth iD 急剧上升
0? U? Uth
UD(on) = (0.6? 0.8) V 硅管 0.7 V
(0.1? 0.3) V 锗管 0.2 V
反向特性
ISU (BR)
反向击穿
U(BR)? U? 0 iD = IS < 0.1?A(硅 )几十?A (锗 )
U < U(BR) 反向电流急剧增大 (反向击穿 )
第 1 章 半导体二极管反向击穿类型：
电击穿热击穿反向击穿原因,
齐纳击穿,
(Zener)
反向电场太强，将电子强行拉出共价键。
(击穿电压 < 6 V,负 温度系数 )
雪崩击穿,反向电场使电子加速，动能增大，撞击使自由电子数突增。
— PN 结未损坏，断电即恢复。
— PN 结烧毁。
(击穿电压 > 6 V，正 温度系数 )
击穿电压在 6 V 左右时，温度系数趋近零。
第 1 章 半导体二极管第 1 章 半导体二极管硅管的伏安特性 锗管的伏安特性
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– 0.02
– 0.04
0 0.4 0.8
–25–50
iD / mA
uD / V
iD / mA
uD / V0.2 0.4
– 25– 50
5
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–0.01
–0.02
0
温度对二极管特性的影响
60
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– 0.02
0 0.4
–25–50
iD / mA
uD / V
20?C
90?C
T 升高时，
UD(on)以 (2? 2.5) mV/?C 下降第 1 章 半导体二极管
1.2.3 二极管的主要参数
1,IF — 最大整流电流 (最大正向平均电流 )
2,URM — 最高反向工作电压,为 U(BR) / 2
3,IR — 反向电流 (越小单向导电性越好 )
4,fM — 最高工作频率 (超过时单向导电性变差 )
第 1 章 半导体二极管
iD
uDU (BR)
I F
URM O
影响工作频率的原因 — PN 结的电容效应结论：
1,低频时，因结电容很小，对 PN 结影响很小。
高频时，因容抗增大，使 结电容分流,导致 单向导电性变差。
2,结面积小时结电容小，工作频率高。
第 1 章 半导体二极管
