最新2半导体二极管 (2)汇总
二极管的总结(汇总3篇)
二极管的总结第1篇别看二极管是基础元器件，但是他的种类很多，根据资料博主总结了一下：对于我们一般二极管选型使用来说，都是以用途来选择，所以我们主要是从用途上来说明一下这些不同二极管的使用场景。
当然，根据博主自己的工作领域，对于有些二极管说明会详细写，有一些会简单些，带标题的都是常用的，其他的用得少不常用简单描述一下= =！。
在单片机领域，xxx二极管现在用得也越来越多的，在防反接保护电路场合基本都是使用的xxx二极管，比如：SS34，SS12，B5819W 等。
对于xxx二极管，需要特别说明，它不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结原理制作的，而是利用金属与半导体接触形成的金属－半导体结原理制作的。
所以也xxx二极管也称为金属－半导体（接触）二极管或表面势垒二极管，它是一种热载流子二极管。
特点：开关频率高，为反向恢复时间极短(可以小到几纳秒)，正向压降低，正向导通压降仅左右。
缺点：耐压比较低，漏电流稍大些。
用途：多用作高频、低压、大电流整流二极管、续流二极管、保护二极管，也有用在微波通信等电路中作整流二极管、小信号xxx二极管使用。
在通信电源、变频器等中比较常见。
<3 xxx二极管不是 PN 结而是金属-半导体结，最主要特点导通压降小。
TVS（Transient Voltage Suppressors），即瞬态电压抑制器，又称雪崩击穿二极管。
TVS有单向与双向之分，单向TVS一般适用于直流电路，双向TVS一般适用于交流电路中，其实双向也可以用于直流电路之中。
TVS管的工作原理：TVS管在电路中一般工作于反向截止状态，不影响电路的任何功能，当两端经受瞬间的高能量冲击时，它能以极高的速度（最高达1/(10^12)秒）使其阻抗骤然降低，同时吸收一个大电流，将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上，从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。
干扰脉冲过去后，TVS又转入反向截止状态。
由于在反向导通时，其箝位电压低于电路中其它器件的最高耐压，因此起到了对其它元器件的保护作用。
2半导体二极管
周测2 半导体二极管一、单项选择题(每题2分,共20分)（）1．二极管正向电阻比反向电阻________A．大B．小C．一样大D．无法确定（）2．二极管的导通条件________A．V D>0B．V D>死区电压C．V D>击穿电压D．以上都不对（）3．晶体二极管内阻是________A．常数B．不是常数C．不一定D．没有电阻（）4．电路如图所示,输出电压U O应为________A．0,7VB．3,7VC．10VD．0,3V（）5．把一个二极管直接同一个电动势为1. 5V,内阻为零的电池正向连接,该二极管________ A．击穿B．电流为零C．电流正常D．电流过大使管子铙坏（）6．面接触器型晶体二极管比较适用于________A．小信号检波B．大功率整流C．大电流开关D．稳压电路（）7．下面列出的几条曲线中哪条表示的理想二极管的状安特性曲线________（）8．当晶体二极管的PN结导通后，则参加导电的是________A．少数载流子B．多数载流子C．既有少数裁流子又有多数载流子D．无法确定（）9．硅二极管的导通电压是________A．0.3V B．0.1V C．0.7V D．0.5V（）10．二极管的伏安特性曲线反映的是二极管的关系曲线。
A．V D—I D B．V D—R D C．I D—R D D．F—I D二、判断题(每题2分,共20分)（）1．2AP系列品体管是硅半导体材料制成。
（）2．晶体二极管击穿后立即烧毁。
（）3．一般来说，硅晶体二极管的死区电压(门坎电压)小于储晶体二极管的死区电压。
（）4．二极管的导电性能由加在二极管两端的电压和流过二极管的电流来决定。
（）5．普通二极管正常使用时,不允许出现反向击穿现象。
（）6．二极管的内阻不是常数,所以其属于非线性器件（）7．最大整流电流是指二极管长时间工作时允许通过的最大电流、（）8．在反向截止区．随着反向电压的增加，反向电流迅速变大。
二极管种类与作用
二极管种类与作用二极管是一种最基本的电子元件，它有许多种类，不同类型的二极管有不同的结构和用途。
在本文中，我们将详细介绍常见的三种二极管：正向电压放大二极管（BJT），场效应管（FET）和肖特基二极管，以及它们的作用。
1.正向电压放大二极管（BJT）:BJT是最常见的二极管类型之一，也是最早被广泛应用的一种。
它由两个PN结组成，分为NPN型和PNP型。
NPN型的BJT中，中间的P型材料被这两个N型材料夹在中间。
在正向偏置下，电流从基极流向发射极，因此它也被称为NPN型。
相反，PNP型的BJT中，中间的N型材料被这两个P型材料夹在中间。
在正向偏置下，电流从基极流向边沿缘，因此它也被称为PNP型。
BJT的作用是放大电流和电压。
当电流从基极流向发射极时，放大器可以放大该电流，并在集电极上产生一个较大的电压。
这使得BJT非常适用于放大电路，比如音频放大器，射频放大器等。
2.场效应管（FET）:与BJT不同，FET是一种用于放大电流和电压的电压控制型半导体器件。
与BJT相比，FET有一个额外的端口，称为栅极。
FET由衬底、栅极和漏源组成。
FET分为两种类型：N型FET和P型FET。
N型FET中，栅极和漏源之间有一个正向偏置的PN结，这个结区域称为通道。
当在栅极施加一个正电压时，形成的电场将改变PN结的电导率，允许电流从漏源流向衬底。
这也被称为增强型N型场效应管。
相反，P型FET中，通道是经常存在的，施加一个负电压在栅极，阻挡PN结之间的电导率，控制电流的流动。
FET的作用是放大电流和电压。
由于栅极与导电通道之间的电流非常小，因此FET通常具有高输入阻抗和低输出阻抗，使其非常适合用作放大器。
此外，FET还广泛应用于模拟开关和数字逻辑电路。
3.肖特基二极管:肖特基二极管是一种与普通PN结二极管相比具有较快开关速度和低反向恢复时间的二极管。
它由一个金属与硅之间的PN结或金属与半导体之间的接触形成。
肖特基二极管的金属层被称为肖特基。
第02章 半导体二极管及基本电路
一、N 型半导体：
N型
电子为多数载流子
+4 +4 +4
空穴为少数载流子
+4 +5 +4 自由电子
磷原子 施主原子
载流子数 电子数
N型杂质半导体的特点：
1、与本征激发不同，施主原子在提供多余电子的同时 并不产生空穴，而成为正离子被束缚在晶格结构 中，不能自由移动，不起导电作用。
2、在室温下，多余电子全部被激发为自由电子，故N
特性 符号及等效模型：
iD
uD
S
S
正向偏置时： 管压降为0，电阻也为0。 反向偏置时： 电流为0，电阻为∞。
正偏导通，uD = 0； 反偏截止， iD = 0 R =
二、二极管的恒压降模型
iD U (BR) URM O IF uD
iD UD(on) uD
uD = UD(on)
0.7 V (Si) 0.2 V (Ge)
iD 急剧上升
死区 电压
UD(on) = (0.6 0.8) V 硅管 0.7 V (0.1 0.3) V 锗管 0.2 V iD = IS < 0.1 A(硅) 几十 A (锗) 反向电流急剧增大 (反向击穿)
U(BR) U 0 U < U(BR)
反向击穿类型： 电击穿 — PN 结未损坏，断电即恢复。 热击穿 — PN 结烧毁。 反向击穿原因： 齐纳击穿： 反向电场太强，将电子强行拉出共价键。 (Zener) (击穿电压 < 6 V) 反向电场使电子加速，动能增大，撞击 雪崩击穿： 使自由电子数突增。 (击穿电压 > 6 V)
t
例: ui = 2 sin t (V)，分析二极管的限幅作用。 1、 0.7 V < ui < 0.7 V
半导体二极管及其基本应用
半导体二极管及其基本应用1. 二极管是什么？说到二极管，大家可能会想，“这玩意儿是什么？吃的吗？”其实，二极管是个小小的电子元件，但它的作用可大得很！简而言之，二极管就像个单行道，电流只能朝一个方向走，通俗点说，它让电流变得有规矩。
不论是在家里的电子产品里，还是在我们身边的各种科技设备中，二极管几乎无处不在。
听起来神秘，其实它在我们生活中默默无闻地工作着。
那么，二极管是怎么工作的呢？想象一下，一个人站在一个门口，门只能向一个方向打开，外面的人想进来，就得从这扇门走，反之则不行。
这就是二极管的基本原理。
它能让电流顺利通过，但一旦反向，它就会坚决拒绝，像个守门员一样把电流挡在外面。
1.1 二极管的类型当然，二极管可不是单一品种，市场上有各种各样的二极管，就像水果摊上的水果一样多。
例如，有普通的硅二极管，广泛应用于各种电路中；还有整流二极管，专门负责把交流电转换成直流电，就像把河水引入小渠里，确保水流顺畅。
再比如发光二极管（LED），它不仅能导电，还能发光，真是个“能发光的好家伙”，让我们的小夜灯亮起来，简直是黑夜里的小明星。
1.2 二极管的特点谈到二极管的特点，首先要提的是它的“单向导电性”。
就像一个不喜欢麻烦的人，只有在合适的情况下才会敞开心扉。
其次，二极管的反向击穿电压也很有意思。
当电压达到某个临界值时，二极管就像忍不住了，突然间放开了电流，虽然这在大多数情况下不是好事，但有时候却能拯救一些电路的生命。
还有，就是它的“恢复时间”，二极管在电流切换时的表现，也决定了它的应用场合。
2. 二极管的基本应用说了这么多，二极管到底有什么用呢？这可是个大问题，接下来我们就来聊聊它的一些基本应用。
2.1 整流电路首先要提的就是整流电路。
整流电路的任务就是把交流电转换成直流电。
你知道吗，家里的电器大部分都需要直流电，比如手机充电器、电脑等。
如果没有二极管，交流电就会让这些电器“崩溃”，简直就是电器界的“天塌下来了”。
半导体二极管
(1-4)
1. 4 二极管的主要参数
1. 最大整流电流 IFM
在规定的环境温度和散热条件下，二极管长 期使用时，所允许流过二极管的最大正向平 均电流。
2. 最高反向工作电压URM
通常称耐压值或额定工作电压，是指保证二 极管截止的条件下，允许加在二极管两端的 最大反向电压。手册上给出的最高反向工作 电压URM一般是击穿电压UBR的一半。
(1-5)
3. 反向电流 IR
指二极管未击穿时的反向电流。反向电流 越小越好。通常反向电流数值很小，但受 温度影响很大，温度越高反向电流越大， 一般温度每升高10o,反向电流约增大一倍。 硅管的反向电流较小，锗管的反向电流要 比硅管大几十到几百倍。
4. 最最高工作频率fM
指保证二极管导向导电作用的最高工作频 率。当工作频率超过fM时，二极管将失去导 向导电性。
模拟电子技术
半导体二极管
1. 1 半导体二极管的结构和符号
PN 结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。
点接触型
触丝线
PN结
引线 外壳线
基片
面接触型
二极管的ห้องสมุดไป่ตู้路符号： 阳极
阴极
(1-2)
二极管的主要特性---单向导电
1、二极管的偏置：二极管单向导电的特性，只有外加一定极 性的电压（称为偏置）才能表现出来。阳极电位高于阴极 电位称为二极管的正向偏置，反之称为反向偏置。
2、二极管的主要特性：单向导电，即正向导通，反向截止。 或曰：只能一个方向导电，另一个方向不导电，即由阳极 向阴极可以顺利的流电流，反方向不流电流。
只能一个方向 电，
(1-3)
1. 3 二极管的伏安特性
I
反向击穿 电压UBR
常用二极管及参数一览表
常用二极管及参数一览表1. 引言二极管（Diode）是一种重要的电子器件，用来控制电流的流向。
不同类型的二极管具有不同的特性和参数。
本文将介绍常用二极管及其主要参数，以便读者了解并选择适合自己需求的二极管。
2. 常见二极管类型及参数2.1 硅二极管- 正向电压降（VF）：硅二极管通常具有0.6V-0.7V的正向电压降。
- 最大反向电压（VR）：硅二极管最大允许的反向电压取决于具体型号，一般在50V-1000V之间。
- 最大连续电流（IF）：硅二极管的最大连续电流也取决于型号，一般在100mA-10A之间。
2.2 锗二极管- 正向电压降（VF）：锗二极管通常具有0.2V-0.3V的正向电压降，较低于硅二极管。
- 最大反向电压（VR）：锗二极管的最大允许反向电压一般在20V左右。
- 最大连续电流（IF）：锗二极管的最大连续电流一般在100mA以下。
2.3 快恢复二极管- 正向电压降（VF）：快恢复二极管通常具有1V-2V的正向电压降。
- 最大反向电压（VR）：快恢复二极管的最大允许反向电压一般在100V以上。
- 最大连续电流（IF）：快恢复二极管的最大连续电流一般在1A以上。
2.4 肖特基二极管- 正向电压降（VF）：肖特基二极管通常具有0.2V-0.4V的正向电压降。
- 最大反向电压（VR）：肖特基二极管的最大允许反向电压一般在50V-200V左右。
- 最大连续电流（IF）：肖特基二极管的最大连续电流一般在1A以上。
2.5 光电二极管- 最大光敏电流（IL）：光电二极管的最大光敏电流取决于具体型号，一般在1mA-10mA之间。
- 最大耐压（PD）：光电二极管的最大耐压一般在20V-100V之间。
3. 使用注意事项- 根据电路设计需求，选择适当类型的二极管。
- 注意二极管的最大允许电流和反向电压，避免超过其额定值。
- 在连接二极管时，正确区分正负极，以免逆相连接导致性能下降。
- 使用光电二极管时，避免过高的光照强度，以免损坏器件。
半导体二极管ppt课件
快 恢 复 二 极 管
形形色色的二极管
肖 特 基 二 极 管
二极管的封装 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值
用于电视机、收音机、电源装置等电子产品中
的各种不同外形的二极管如下图所示。二极管
通常用塑料、玻璃或金属材料作为封装外壳，
五、二极管的检测 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值
用万用表检测普通二极管的好坏 测试图如图所示
1、万用表置于R×1k挡。测量正向电阻时，万用表的黑表
笔接二极管的正极，红表笔接二极管的负极。
2、万用表置于R×1k挡。测量反向电阻时，万用表的红表
稳压管在电路中主要 功能是起稳压作用。
击穿 特性
稳压管的伏安特性曲线
正向 特性
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
形形色色的二极管
高频二极管
阻尼二极管
金属封装整流二极管
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
发光二极管
形形色色的二极管
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
高，主要用于信号检测、取样、小电流整流等
整流二极管（2CZ、2DZ等系列）的IFM较大，fM很
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PN结处载流子的运动
载流子的 扩散运动——浓度差产生的载流子移动。 运动： 漂移运动——在电场作用下，载流子的移动。
内电场
扩散：空穴 漂移：电子
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PN结形成过程可分成4步 :
1. 浓度差多子的扩散运动
2. 扩散空间电荷区内电场
电子 空穴
3. 内电场少子的漂移运动 阻止多子的扩散
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施主：Donor，掺入半导体的杂质原子向半导体中 提供导电的电子，并成为带正电的离子。如 Si中掺的P 和As
受主：Acceptor，掺入半导体的杂质原子向半导体中 提供导电的空穴，并成为带负电的离子。如 Si中掺的B
施主和受主浓度：ND、NA
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N型半导体
P型半导体
ห้องสมุดไป่ตู้
自由电子 ＝ 多子 空穴 ＝ 少子
4. 扩散与漂移达到动态平衡.
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PN结形成的物理过程：
浓度差
宽
多子的扩散运动 杂质离子形成空间电荷区
空间电荷区形成内电场
内电场促使少子漂移
内电场阻止多子扩散
扩散 > 漂移
是
否
多子的扩散和少子的漂移达到动态平衡。 P N
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二、 PN结的单向导电性
2半导体二极管 (2)
1 半导体基础知识
1.1 本征半导体
？什么是半导体
固体材料：超导体: 大于106(cm)-1
从导电特性和 机制来分：
不同电阻特性
不同输运机制
导 体: 106~104(cm)-1 半导体: 104~10-10(cm)-1 绝缘体: 小于10-10(cm)-1
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N型半导体
硅或锗 +少量磷 N型半导体
硅原子
磷原子 （施主）
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Si
Si
多余电子
P
Si
N型硅表示 +
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P型半导体
硅或锗 +少量硼 P型半导体
硅原子
空穴
Si Si
硼原子 （受主）
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B
Si
P型硅表示
空穴
＝ 多子
自由电子 ＝ 少子
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本节中的有关概念
*半导体导电特点1： 其导电能力容易受温度、光照等环境因素影响 温度↑→载流子浓度↑→导电能力↑
• 本征半导体、本征激发 自由电子 复合 空穴
*半导体导电特点2：掺杂可以显著提高导电能力 •杂质半导体 N型半导体、施主杂质(5价) P型半导体、受主杂质(3价)
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二、本征半导体中的两种载流子
+
自由电子
+4
+4
载流子:运载电荷的粒子 温度，光照本征激发 + 4 空穴 由热激发或光照而产生 自由电子和空穴对。
+4
+4 ＋ +4
空穴:共价键中的空位
复合:自由电子填补空穴， 同时消失的现象。
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2. PN结（PN Junction）
一、 PN结的形成 二、 PN结的单向导电性 * 三、 PN结的伏安特性
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一、 PN 结的形成
采用不同的掺杂工艺,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。
半导体有元素半导体，如：Si、Ge 化合物半导体，如：GaAs、InP、ZnS
现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗，它 们的最外层电子（价电子）都是四个。
Si
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硅原子
Ge
锗原子
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硅和锗的共价键结构平面示意图
+4表示除 去价电子 后的原子
+4
+4
+4
+4
共价键共 用电子对
温度 热运动载流 子浓度 导电性能
温度 载流子浓度 导电性能
*半导体导电特点：其能力容易受温度、光照等环境因素影响.
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温度↑→载流子浓度↑→导电能力↑ 11
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1.2杂质半导体
在本征半导体中掺入某些微量的杂质， 就会使半导体的导电性能发生显著变化。
N型半导体（主要载流子为电子，电子半导体） P型半导体（主要载流子为空穴，空穴半导体）
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PN结正向偏置
PN结反向偏置
＊ 扩散 > 漂移 ＊大的正向扩散电流 （多子） ＊低电阻 正向导通
＊漂移 > 扩散 ＊很小的反向漂移电流 （少子） ＊高电阻 反向截止
总之，PN结加正向电压时，形成较大的正向电流； 加反向电压时，反向电流很小——单向导电性。
+4
+4
+4
空穴的移动——空穴的
运动是靠相邻共价键中
的价电子依次充填空穴 来实现的。
-
在T=0K和无外界激发时,本征半导体中无载流子,不导电绝缘体
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三、本征半导体中载流子的浓度
自由电子
+4
+4
+ 4 空穴
+4
+4 ＋ +4
+4
+4
+4
动态平衡
一定温度下，本征激发产 生的自由电子和空穴对与 复合的自由电子和空穴对 数目相等。
它主要由杂质原子提供 由本征激发形成
空穴 ＝ 多子
自由电子 ＝ 少子
空间电荷
+ +++++ + +++++ + +++++ + +++++
－－－－ － － －－－－ － － －－－－ － － －－－－ － －
N型半导体
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P型半导体
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掺入的杂质越多，多子的浓度就越高，导电性能越强。
• 多数载流子、少数载流子
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结论
◆掺杂会大大提高半导体中载流子浓度，使导电性能大增。 ◆掺入五价杂质产生N型半导体（电子型半导体）。
多子—电子、少子—空穴。 ◆掺入三价杂质产生P型半导体（空穴型半导体）。
多子—空穴、少子—电子。 ◆多子浓度近似等于杂质浓度，少子浓度与温度密切相关。
PN结加上正向电压、正向偏置的意 思都是： P区加正、N区加负电压。
PN结加上反向电压、反向偏置的意 思都是： P区加负、N区加正电压。
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空间电荷区变薄
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＊ 扩散 > 漂移 ＊大的正向扩散 电流（多子）
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空间电荷区变厚
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＊漂移 > 扩散 ＊很小的反向漂 移电流（少子）
掺入的杂质使多子的数目大大增加，从而使多子与少 子复合的机会大大增多。
多子浓度 少子浓度
多子的浓度近似等于掺杂原子的浓度，受温度影响很 小；少子是本征激发形成的，浓度较低，对温度非常 敏感。
半导体的特殊性质：
1、 掺杂可以显著提高导电能力，导电性能具有可控性； 2、 导电能力容易受环境因素的影响(温度、光照等).