46、半导体二极管ppt课件(全)

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一.半导体二极管的基本结构将PN结用外壳封装起来，并加上电极引线就构成了半导体二极管，简称二极管。由P区引出的电极称为阳极，由N区引出的电极称为阴极。根据制作材料的不同，二极管可分为硅管和锗管。阴极阳极符号D

1半导体二极管的基本结构金属触丝阳极引线N型锗片阴极引线外壳点接触型点接触型二极管，由一根金属丝经过特殊工艺与半导体表面相接形成PN结。因而PN结面积小，不能通过较大的电流。但是其结电容较小，一般在1pF以下，工作频率可达100MHz。可以适用于高频电路和小功率整流。

2半导体二极管的基本结构面接触型二极管是采用合金法工艺制造而成的。结面积大，能够流过较大的电流，但是其结电容大，因而只能在较低频率下工作，一般仅作为整流管。铝合金小球N型硅阳极引线PN结金锑合金底座阴极引线面接触型

3半导体二极管的基本结构平面型二极管是在N型硅单晶片上，扩散P型杂质，利用硅片表面氧化膜的屏蔽作用，在N型硅单晶片上仅选择性地扩散一部分而形成的PN结。结面积较大的可用于大功率整流，结面积小的可用于脉冲数字电路中的开关。阴极引线阳极引线二氧化硅保护层P型硅N型硅平面型

4二.二极管的伏安特性与PN结一样，二极管也具有单向导电性。但是由于二极管存在半导体体电阻和引线电阻，所以当外加正向电压时，在电流相同的情况下，二极管的端电压大于PN结上的压降。另一方面，在外加电压相同的情况下，二极管的正向电流要小于PN结的电流，在大电流的情况下，这种影响更为明显。同时，由于二极管表面漏电流的存在，使外加电压的反向电流增大。在分析时，可用伏安特性曲线近似地描述二极管的伏安特性。

5OuD/ViD/mA正向特性Uon死区电压反向特性ISU(BR)反向击穿导通电压二极管的伏安特性实测二极管的伏安特性时发现，只有在正向电压足够大时，正向电流才从零随端电压按指数规律增大。使二极管开始导通的临界电压称为死区电压或开启电压Uon，其大小与材料及环境温度有关。PN–+PN+–Uon=0.5V0.1V(硅管)(锗管)

6OuD/ViD/mA正向特性Uon死区电压反向特性ISU(BR)反向击穿导通电压二极管的伏安特性二极管导通后，由于电流急剧上升，因此在工作电流范围内，其两端的电压基本保持不变。PN–+PN+–硅管0.7V锗管0.2V锗管比硅管易导通，硅管比锗管反向饱和电流小得多，所以硅管的单向导电性和温度稳定性较好。

7OuD/ViD/mA正向特性Uon死区电压反向特性ISU(BR)反向击穿导通电压二极管的伏安特性当二极管加上反向电压时，形成很小的反向电流。反向电流具有两个特点。一个是它随温度上升增长的很快；另一个是在反向电压不超过某一范围时，反向电流的大小基本恒定，而与反向电压的高低无关，通常称它为反向饱和电流。PN–+PN+–

8OuD/ViD/mA正向特性Uon死区电压反向特性ISU(BR)反向击穿导通电压二极管的伏安特性当外加电压过高时，反向电流将突然增大，二极管将失去单向导电性，这种现象称为反向击穿。产生击穿时加在二极管上的反向电压称为反向击穿电压U(BR)。PN–+PN+–

9三.二极管的主要参数1、最大整流电流IF二极管长期运行时允许通过二极管的最大正向平均电流称为最大整流电流，它的值与PN结面积及外部散热条件等有关。在规定散热条件下，二极管正向平均电流若超过此值，将因结温升过高而烧坏。点接触型二极管的最大整流电路在几十毫安以下。面接触型二极管的最大整流电流较大，如2CZ52A型硅二极管的最大整流电流为100mA。2、最高反向工作电压UR是二极管工作时允许外加的最大反向电压，超过此值时，二极管有可能因为反向击穿而损坏，通常UR为U(BR)的一半。如2CZ52A型硅二极管的最高反向工作电压为25V，而反向击穿电压为50V。点接触型二极管的最高反向工作电压一般是数十伏，面接触型二极管可达数百伏。

103、反向电流IR是二极管未击穿时的反向电流。IR越小，二极管的单向导电性越好，它对温度非常敏感。硅管的反向电流较小，一般在几个微安以下，锗管的反向电流较大，为硅管的几十到几百倍。4、最高工作频率fM是二极管的上限截止频率。超过此值时，由于结电容的作用，二极管不能很好地体现单向导电性。