晶体二极管的结构、特性

课程名称电子技术基础上课次数内容名称审查和签字1晶体二极管的结构特性教学方法担任教授上课时数2教育的目的和要求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 .了解晶体二极管的电压-电流特性4 .了解特殊二极管的工作原理和使用注意事项。教育重点晶体二极管的电压-电流特性教育难点特殊二极管的工作原理及使用注意事项复习提问无放学后的作业习题书教育的过程部署：用半导体材料制成的半导体器件是20世纪中期发展起来的新型电子器件。 由于具有小型、轻量、可靠性、长寿命、耗电小等优点，广泛应用于电子技术。 本次课程主要学习有关半导体二极管的知识。一、半导体的基本知识(1)半导体的基本概念1 .什么是半导体物质根据点力的强弱分为导体、半导体、绝缘体三种。 半导体的导电能力在导体和绝缘体之间。2 .半导体导电特性(1)热敏特性(2)受光特性(3)掺杂特性3 .杂质半导体纯半导体称为本征半导体，其导电能力较弱，利用半导体的掺杂特性，可制作n型和p型两种杂质半导体。(2)pn结及其单向导电性1、PN结PN结p型半导体和n型半导体通过特殊工艺结合，在边界形成特殊的薄层，该薄层称为“PN结”。2.pn结单向导电性(1)向PN结施加正向电压，PN结导通。(2)对PN结施加反向电压，关断PN结。结论： PN结加正向电压导通，反向电压截止，这就是PN结的“单向导电性”。二、半导体二极管(1)二极管的结构、符号、分类1、结构和符号半导体二极管也称为晶体二极管，也称为二极管，其内部由一个PN结构成，从外部引出两个电极，从p区域引出的电极是二极管的阳极，从n区(也称为阳极)引出的电极是二极管的阴极，也称为阴极正极(阳极)负极(阴极)v电流方向正极(阳极)负极(阴极)盒子二极管有一个PN结，两个电极，其主要特性是单向导电性。 字符符号用v表示。 曲线图符号中的箭头方向表示二极管正向导通时的电流方向，正常动作时电流从正极流向负极。图形符号结构图2、类型分类方法种类说明根据材料区别硅二极管硅材料二极管、常用二极管锗二极管锗材料二极管根据用途区别普通二极管常用二极管整流二极管主要用于整流齐纳二极管常用于直流电源开关二极管开关专用二极管，常用于数字电路发光二极管能够发出可见光，常用于指示信号光电二极管对光敏的二极管变容二极管常用于高频电路每个箱子的封装材料都不同玻璃封装二极管检波二极管采用了这种封装材料塑料封装二极管大量使用的二极管采用这种密封材料金属封装二极管大功率整流二极管采用这种密封材料(2)二极管电压-电流特性为了直观地说明二极管的性质，一般采用二极管两端的电压与通过二极管的电流的关系曲线，即二极管的电压-电流特性曲线。向二极管施加正向电压对二极管施加反向电压IuuI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。 硅管子锗离子管死区导通区域截止区域逆破坏区域在二极管上施加了正向电压的情况下不一定能够导通，在正向电压达到了死区电压的情况下和超过了死区电压的情况下能够导通。如果向二极管施加反向电压，则不能导通，但当反向电压达到反向耐压(高反向电压)时，二极管被反向破坏。1 .正向特性正向特性是对二极管施加正向电压(二极管的阳极为高电位、阴极为低电位)时的特性。当正向电压小于某个数值(该电压称为“死区电压”，硅管为0.5V，锗管为0.2V )时，通过二极管的电流变小，几乎为零。 正向电压超过死区电压时，电流会随着电压的上升而显着增加，二极管变为导通状态。 二极管导通后，二极管两端的电压几乎不变化。 这时，将二极管两端的电压称为导通管电压降，用UT表示的话，硅管为0.7V，锗管为0.3V。2 .逆特性反向特性是对二极管施加反向电压(二极管的阳极低的电位、阴极高的电位)时的特性。反向电压小于某个值(将该电压称为反向破坏电压UBR )时，反向电流小，几乎不随反向电压变化。 该反向电流称为反向饱和电流，称为“反向电流”，用IR表示。 通常，硅管的逆电流在数十a以下，锗管的逆电流可达数百a。 应用时，逆电流越小，二极管的热稳定性越好，质量越高。逆电压增加到逆耐压UBR时，逆电流急剧增加的现象称为“逆耐压”。 反向破坏会破坏二极管的单向导电性，如果没有电流对策，二极管很可能会因过大的电流而破损。无论是硅管还是锗管，无论在最大允许电流下工作，二极管两端的电压降通常都在0.7V以下，这取决于二极管的特殊结构。 因此，使用二极管时，请在电路上串联连接限流电阻，以免因电流过大而损坏二极管。不同材料、不同结构的二极管电压、电流特性曲线虽有差异，但形状大致相似，不是直线，因此二极管为非线性元件。三、其他二极管1 .发光二极管(LED )(1)作用：将电能转换为光能半导体器件(2)工作电压：正向电压(3)符号：(4)应用：广泛应用于仪表、仪器，计算机、电气设备指示电源信号的音响设备调谐和水平显示广告显示器的文字、图形、符号显示等。2 .光电二极管也称为光电二极管(1)作用：将光信号转换为电信号(2)工作电压：逆电压(3)符号：(4)应用：常用于可见光接收、红外光接收和光电转换的自动控制、报警、计数等设备。3 .变容二极管(1)作用： PN结电容随逆电压的变化而变化(2)工作电压：逆电压(3)符号：(4)应用：变容二极管常用于高频电路。 例如，在高频无线电的自动频率控制电路中，通过改变其反偏压来自动地调节本机振荡频率。