晶体二极管的结构、特性

课程名称 课 电 子 技 术 基 础 次 内 容 名 称 审批签字 1 晶体二极管的结构、特性 讲 授 授课时数 2 授课方法 教学目的和要求 教学重点 教学难点 复习提问 1、了解半导体的基本知识； 2、了解晶体管的结构、分类及主要注意参数； 3、理解晶体二极管的伏安特性； 4、理解特殊二极管的工作原理及使用时注意事项。 晶体二极管的伏安特性 特殊二极管的工作原理及使用时注意事项 无 课后作业 教 学 过 程 习题册

引入：

用半导体材料制成的半导体器件是20世纪中叶发展起来的新型电子器件。由于它具有体积小、质量轻、工作可靠、使用寿命长、耗电量小等优点，因而在电子技术中广泛应用。本次课我们主要学习半导体二极管的相关知识。 一、 半导体的基本知识 （一）半导体的基本概念 1、什么是半导体

物质按到点能力强弱不同可分为导体、半导体和绝缘体三大类。半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。 2、半导体的导电特性 （1）热敏特性 （2）光敏特性 （3）掺杂特性 3、杂质半导体

纯净的半导体称为本征半导体，它的导电能力很弱，利用半导体的掺杂特性，可制成N型和P型两种杂质半导体。 （二）PN结及其单向导电性 1、PN结

把P型半导体和N型半导体用特殊的工艺使其结合在一起，就会在交界处形成一个特殊薄层，该薄层称为“PN结”。 2、PN结的单向导电性

（1）PN结加正向电压，PN结导通。 （2）PN结加反向电压，PN结截止。

结论：PN结加正向电压导通，加反向电压截止，这就是PN结的“单向导电性”。 二、 半导体二极管

（一）二极管的结构、符号和分类

PN结

1、结构和符号

半导体二极管又叫晶体二极管，简称二极管，它的内部是由一个PN结构成，外部引出两个电极，从P区引出的电极为二极管的正极，又叫阳极；从N区引出的电极为二极管的负极，又叫阴极。

二极管有一个PN结、两个电极，其主要特性是单向导电性。文字符号用V表示。图形符号中箭头的方向表示二极管正向导通时电流的方向，正常工作时电流由正极流向负极。

外壳

正极（阳极）

负极（阴极）

V

负极（阴极）

正极（阳极） 电流方向

结构图

2、类型

分类方法 按材料不同分 锗二极管 普通二极管 整流二极管 稳压二极管 按用途不同分 开关二极管 发光二极管 光电二极管 变容二极管 按外壳封装的材玻璃封装二极管 料不同分 塑料封装二极管 锗材料二极管 常用二极管 主要用于整流 常用于直流电源 种 类 硅二极管 说 明

图形符号

硅材料二极管，常用二极管 专门用于开关的二极管，常用于数字电路 能发出可见光，常用于指示信号 对光有敏感作用的二极管 常用于高频电路 检波二极管采用这种封装材料 大量使用的二极管采用这种封装材料 金属封装二极管 大功率整流二极管采用这种封装材料 （二）二极管的伏安特性

为了直观地说明二极管的性质，通常使用二极管两端的电压与通过二极管的电流之间的关系曲线，即二极管的伏安特性曲线。

U

U

I I

二极管加正向电压

二极管加反向电压

位于第一象限的曲线表示二极管的正向特性，位于第三象限的曲线表示二极管的反向特性。

锗管

当二极管加反向电压时不能导通，但反向电压达到反向击穿电压（很高的反向电压）时，二极管会反向击穿。

反向击穿区 截止区 硅管

死区 导通区 当二极管加正向电压时并不一定能导通，必须是正向电压达到和超过死区电压时，二极管才能导通。

1、 正向特性

所谓正向特性是指给二极管加正向电压（二极管正极接高电位，负极接低电位）时的特性。

当正向电压小于某一数值（该电压称为“死区电压”，硅管为0.5V，锗管为0.2V）时，通过二极管的电流很小，几乎为零。当正向电压超过死区电压时，