第二节 半导体二极管
在 P 型半导体和 N 型半导体交界处, 随着扩散
运动的进行, 在 P 区一侧留下不能移动的负离子
,在 N 区一侧留下不能移动的正离子, 这个区域
称为空间电荷区, 如图 1-6 。
1.PN结的形成
一,PN结及其单向导电特性
图 1-6
电子
+ ++
+ +
+ +
++
空间电荷区
P区 N区
内电场
空穴
----
--
--
-- --
------
+++
++
++ ++
图 1-6 PN结的形成
空间电荷区
空间电荷区又称内电场,内电场方向由 N
区指向 P 区内电场有助于少数载流子的漂移
运动当扩散运动与漂移运动达到动态平衡时,
空间电荷区的宽度便基本稳定下来。
2.PN结单向导电性
-
-
-
+
+
+
变窄
P区 N区
内电场
外电场I E
R
变宽
P N
内电场
外电场
- - -
E
R
- - -
- - -
+ + +
+ + +
+ + +
PN 结单向导电性
PN 结具有单向导电性, PN 结加正向电压时,
电路中有较大电流流过, PN 结导通; PN 结加
反向电压时, 电路中电流很小, PN 结截止 。
二、二极管的结构
按结构不同可分为点接触
型和面接触型二极管。
按材料不同又可分为硅和锗
二极管。
二极管符号如图 1-9所示。
阳极
阴极
D
图 1-9 半导体二
极管符号
三、二极管的伏安特性
( 1 )正向特性
锗管死区电压约为 0.2V。
硅管死区电压约为 0.5V。
( 2 )反向特性
反向击穿。
图 1-10
锗管
正向特性
10
硅管I/mA
U/V0
20
40
30
20
1020
死区电压
μA
0.5 1.0 1.5
反向特性
图 1-10 二极管的伏安特性
四、二极管的主要参数
( 1 ) 最大整流电流
( 2 ) 最大反向工作电压
( 3 ) 最大反向电流
( 4 ) 最高工作频率
五、特殊二极管
1.硅 稳压二极管
硅稳压二极管是半导体二极管的一种, 其正常
工作在反向击穿区在电路中它与适当的电阻配合,
具有稳定电压的作用, 故称稳压管 。
稳压管的伏安特性曲线及符号如图 1-11 所示。
2.发光二极管
3.光电二极管
图 1-11
图 1-11 稳压管的伏安特性曲线和符号
a,伏安特性曲线 b.稳压管符号
阳极
阴极
b
DZ
- 2
I/mA
U/V0
5
15
30
20
10
- 10
UZ
0.4 0.8
- 4- 6- 8- 12
20
10
IZ
△ IZ
IZmax
A
B
a
△ UZ
在 P 型半导体和 N 型半导体交界处, 随着扩散
运动的进行, 在 P 区一侧留下不能移动的负离子
,在 N 区一侧留下不能移动的正离子, 这个区域
称为空间电荷区, 如图 1-6 。
1.PN结的形成
一,PN结及其单向导电特性
图 1-6
电子
+ ++
+ +
+ +
++
空间电荷区
P区 N区
内电场
空穴
----
--
--
-- --
------
+++
++
++ ++
图 1-6 PN结的形成
空间电荷区
空间电荷区又称内电场,内电场方向由 N
区指向 P 区内电场有助于少数载流子的漂移
运动当扩散运动与漂移运动达到动态平衡时,
空间电荷区的宽度便基本稳定下来。
2.PN结单向导电性
-
-
-
+
+
+
变窄
P区 N区
内电场
外电场I E
R
变宽
P N
内电场
外电场
- - -
E
R
- - -
- - -
+ + +
+ + +
+ + +
PN 结单向导电性
PN 结具有单向导电性, PN 结加正向电压时,
电路中有较大电流流过, PN 结导通; PN 结加
反向电压时, 电路中电流很小, PN 结截止 。
二、二极管的结构
按结构不同可分为点接触
型和面接触型二极管。
按材料不同又可分为硅和锗
二极管。
二极管符号如图 1-9所示。
阳极
阴极
D
图 1-9 半导体二
极管符号
三、二极管的伏安特性
( 1 )正向特性
锗管死区电压约为 0.2V。
硅管死区电压约为 0.5V。
( 2 )反向特性
反向击穿。
图 1-10
锗管
正向特性
10
硅管I/mA
U/V0
20
40
30
20
1020
死区电压
μA
0.5 1.0 1.5
反向特性
图 1-10 二极管的伏安特性
四、二极管的主要参数
( 1 ) 最大整流电流
( 2 ) 最大反向工作电压
( 3 ) 最大反向电流
( 4 ) 最高工作频率
五、特殊二极管
1.硅 稳压二极管
硅稳压二极管是半导体二极管的一种, 其正常
工作在反向击穿区在电路中它与适当的电阻配合,
具有稳定电压的作用, 故称稳压管 。
稳压管的伏安特性曲线及符号如图 1-11 所示。
2.发光二极管
3.光电二极管
图 1-11
图 1-11 稳压管的伏安特性曲线和符号
a,伏安特性曲线 b.稳压管符号
阳极
阴极
b
DZ
- 2
I/mA
U/V0
5
15
30
20
10
- 10
UZ
0.4 0.8
- 4- 6- 8- 12
20
10
IZ
△ IZ
IZmax
A
B
a
△ UZ