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二极管的原理应用与发展前景,自动化101班 曹晓亮,志存高远 责任为先,二极管的简介,志存高远 责任为先,二极管的原理,1. 本征半导体 纯净的具有晶体结构的半导体。 1.1 半导体的概念 1.2 本征半导体中的两种载流子 自由电子 空穴,志存高远 责任为先,二极管的原理,2. N型半导体 在纯净的硅晶体中掺入五价元素，使之取代硅原子的位置，就形成了N型半导体。 多子：半导体中浓度多的载流子 少子 ：半导体中浓度少的载流子 施主原子：提供电子的原子,志存高远 责任为先,二极管的原理,2. P型半导体 在纯净的硅晶体中掺入三价元素，使之取代硅原子的位置，就形成了P型半导体。 受主原子：原子中的空位吸收电子,志存高远 责任为先,二极管的原理,3. PN结 将P型半导体和N型半导体制作在同一块硅片上在它们的交界处就形成PN结 3.1 PN结的形成 扩散运动 漂移运动,志存高远 责任为先,二极管的原理,PN结动态形成过程,志存高远 责任为先,二极管的原理,3.2 PN结的单向导通性 如果在PN结的两端外加电压就会使扩散运动不漂移运动不相等，从而有电流流过 3.2.1 PN结加正向电压,志存高远 责任为先,二极管的原理,3.2.2 PN结加反向电压,志存高远 责任为先,二极管的原理,PN结的伏安曲线,志存高远 责任为先,二极管的原理,半导体二极管,志存高远 责任为先,二极管的原理,二极管的伏安特性,志存高远 责任为先,二极管的应用,1.整流：整流就是把交流电变为脉动直流电。利用二极管的单向导电性，可以实现整流。 2.限幅：利用二极管导通后压降很小且基本不变的特性，可以构成限幅电路，使输出电压幅度限制在某一电压值内。 3.保护：电子电路中，常利用二极管来保护其他元器件免受过高电压的损害 。,志存高远 责任为先,特殊二极管,1.稳压二极管：利用的是二极管在击穿时陡峭的反向击穿特 性，实现电压稳定的。 2.发光二极管（LED）与发光数字管： 发光二极管是用特殊的半导体材料（如砷化镓等）制成的。 材料不同所发出的光的颜色就不同。 3光电二极管：光电二极管是一种能将接收的光信号转换成电信号输出的半导体二极管，又称光敏二极管，其基本特性是在光的照射下能产生光电流。 4光电耦合器：是一种以光为媒介，用来传输电信号的光电器件。它通常由发光器(可见光LED或红外线LED)和受光器(光电半导体管)封装在同一管壳内组成。,志存高远 责任为先,二极管的发展前景,二极管的发展以发光二极管最为突出。发光二极管现在应用在生活的各处。相信不久的将来，LED
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