《Copyof二极管》PPT课件.ppt

1、半导体二极管,半导体基本知识 结的形成及特性 主要参数 二极管应用电路 公司产品讲解,概述,+,-,1半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间。 （1）本征半导体是完全纯净的半导体; 本征半导体经过掺杂就形成杂质半导体 （2）两种杂质半导体：N型-掺入微量五价元素；P型-掺入微量三价元素。（3）两种浓度不等的载流子：多子-由掺杂形成，少子-由热激发产生。（4）一般情况下，只要掺入极少量的杂质，所增加的多子浓度就会远大于室温条件下。所以，杂质半导体的导电率高。（5）杂质半导体呈电中性。 2. 半导体中载流子的运动方式（1）漂移运动-载流子在外加电场作用下的定向移动。（2）扩散运动-因浓度梯度引起载流

2、子的定向运动。,1.半导体的基本知识,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,电子,空穴,N,P,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,内电场,N,P,得到一个电子的三价杂质离子带负电,失去1个电子的5价杂质离子，带正电,2.1 PN结的形成,浓度差,当型半导体和型半导体结合在一起的时侯，由于交界面处存在载流子浓度的差异多子扩散产生空间电荷区和内电场内电场阻碍多子扩散，有利少子漂移。 当扩散和漂移达到动态平衡时，交界面形成稳定的空间电荷区，即结。,2.结的形成及特性,-,-,-,+

3、,+,+,内电场,N,P,I,外电场,内电场,I,外电场,-,-,-,-,-,-,-,-,-,+,+,+,+,+,+,+,+,+,N,P,外加正向电压多子向结移动，空间电荷区变窄，内电场减弱扩散运动大于漂移运动正向电流。外加反向电压多子背离结移动，空间电荷区变宽，内电场增强漂移运动大于扩散运动反向电流。当温度一定时，少子浓度一定，反向电流几乎不随外加电压而变化，故称为反向饱和电流。,2.2 结的单向导电性,（1）正向特性(外加正向电压)当正向电压超过某一数值后，二极管才有明显的正向电流，该电压值称为导通电压，用th表示。 在室温下，硅管的th约为0.5V。 （2）反向特性(外加反向电压)在反向

4、电压小于反向击穿电压的范围内，由少数载流子形成的反向电流很小，而且与反向电压的大小基本无关。 （3）反向击穿特性当反向电压增加到某一数值BR时，反向电流急剧增大，这种现象叫做二极管的反向击穿。,2.3 二极管V-I 特性,反向击穿特性,PN结击穿有齐纳击穿、雪崩击穿及热击穿。 齐纳击穿和雪崩击穿都是电击穿，电压降低后PN结完好如初。齐纳击穿很好的用途就是稳压。 热击穿是指温度超过了PN结的允许温度发生了物理性的击穿，温度恢复后PN结要么性能改变、要么彻底损坏。电击穿不加电流限制就会同时发生热击穿，PN就是这样损坏的。 结的反向击穿电压取决于耗尽区的宽度。耗尽区越宽需要越高的击穿电压。掺杂的越轻

5、，耗尽区越宽，击穿电压越高。,2.4.1势垒电容 耗尽层宽窄变化所等效的电容称为势 垒电容Cb.,2.4 电容效应 PN结由势垒电容和扩散电容组成，正偏时扩散电容为主，反偏 时势垒电容为主,2.4.2 . 扩散电容 扩散电容反映了在外加电压作用下载流子在扩散过程中 积 累的情况,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,内电场,N,P,3.主要参数,4.二极管应用电路,（1）限幅电路-利用二极管单向导电性和导通后两端电压基本不变的特点组成，将信号限定在某一范围中变化。多用于信号处理电路中。 （2）箝位电路-将输出电压箝位在一定数值上。（3）

6、开关电路-利用二极管单向导电性以接通和断开电路，广泛用于数字电路中。（4）整流电路-利用二极管单向导电性，将交流信号变为直流信号，广泛用于直流稳压电源中。（5）低电压稳压电路-利用二极管导通后两端电压基本不变的特点，采用几只二极管串联，获得3V以下输出电压,5.公司产品讲解,二极管分类,二极管,开关,电容,稳压,肖特基,BAV,MMBV,MMBZ,BAT54,5.1稳压二极管 Zener Diode,工作原理 稳压管是一种特殊的二极管，稳压二极管的特性曲线与普通二极管基本相似，只是稳压二极管的反向特性曲线比较陡它利用结反向击穿后特性陡直的特点，在电路中起稳压作用。稳压管工作在反向击穿状态。 Z

7、ENER管的动态电阻 ZZ = d(UZ)/d(IZ) ，ZZ越小越好；,d(UZ),d(IZ),ZENER DIODE,I,U,举例 MMBZ5231BLT1G,5.2 变容二极管 Varactor Diode,变容二极管 : 利用势垒电容做成变容二极管 . 二极管的PN结具有结电容，当加反向电压时，阻挡层加厚，结电容减小，所以改变反向电压的大小可以改变PN结的结电容大小，这样二极管就可以作为可变电容器用 .,5.3 开关二极管Switching Diodes,二极管正偏时导通，相当于开关的接通；反偏时截止，相当于开关的断开，表明二极管具有开关特性。 开关二极管原理与普通二极管相同，专门用来做开关用的二极管, 它由导通变成截止或由截止变成导通所用的时间比一般二极管短 . 开关速度快（频率高），结电容小 。,举例 BAV99LT1G,5.4 肖特基二极管 Schottky diode,肖特基结是一种简单的金属与半导体的交界面。与PN结型晶体二极管相比，肖特基二极管的正向导通电压低，电荷储存效应小。肖特基DIODE