电工电子教案71半导体二极管课件

1、第七章 模拟电路第一节 半导体二极管 第一节 半导体二极管【学习目标】 1.了解半导体及PN结的单向导电性； 2.认识二极管，了解它们的结构、特性、主要用途及参数等；【重点难点】 PN结的单向导电性和二极管伏安特性曲线的理解和掌握 二极管伏安特性曲线一、半导体的基本知识 1.半导体及其特性导电能力介于导体和绝缘体之间的物质称半导体。常用的半导体材料有硅和锗；半导体的导电能力对温度、光照、磁场、电场以及掺入杂质等十分敏感，分别称为热敏性、光敏性和掺杂性，统称为半导体的敏感特性 ； 半导体的基本知识 2.型半导体和型半导体金属导体中只有自由电子参与导电。半导体中有两种导电粒子：一种是自由电子，另一

2、种是空穴。纯净半导体导电能力极差。纯净半导体中掺入某种微量元素后称为掺杂半导体。可形成型和型半导体。 型半导体 ：纯净四价半导体中掺入微量的五价元素磷P形成；以电子导电为主，又称为电子型半导体。 型半导体 ：纯净四价半导体中掺入微量的三价元素硼B形成；以空穴导电为主 ，又称为空穴型半导体。 动画演示：两种载流子半导体的基本知识 3.PN结及其单向导电性 PN结是P型半导体和N型半导体交界处形成的一种特殊薄层。 PN结具有单向导电性，即电流只能从端流向端，而不能从端流向端。 动画演示：PN结的形成 动画演示：PN结的单向导电性PN结示意图 （此处宋体20号黑色字） 二、二极管的结构及单向导电性

3、1.结构从PN结的区和区各引出一个电极，用管壳封装即成二极管。由区引出的电极称为正极，由区引出的电极称为负极。 二极管的结构、符号和外形图 二极管的结构及单向导电性 2.单向导电性 二极管正向偏置：简称正偏，是指二极管正极接电源正极，负极接电源负极，此时加正向电压二极管导通，电流方向由正极流向负极，正向电阻很小（约为200400）；二极管反向偏置：简称反偏，是指二极管正极接电源负极，负极接电源正极，此时加反向电压二极管截止，电路中电流几乎为零，反向电阻很大（约500k以上）。 动画演示：晶体二极管的单向导电特性三、二极管的伏安特性曲线1.二极管的伏安特性曲线指二极管两端的电压和管中电流的关系曲

4、线。硅二极管伏安特性曲线 二极管的伏安特性曲线 2.正向特性二极管的正向特性曲线分为正向死区和正向导通区两部分。正向死区：正向电压较低时，正向电流近似为零，管子对外呈现高阻特性，二极管不导通。硅管死区电压约为0.5V，锗管死区电压约为0.2V。正向导通区：正向电流变化很大，正向压降基本保持不变，二极管对外呈现低阻特性。硅管正向压降约为0.7V，锗管正向压降约为0.3V。动画演示：二极管的伏安特性曲线二极管的伏安特性曲线3.反向特性二极管两端加反向电压时，特性曲线分为反向截止区和反向击穿区两部分。 反向截止区:反向电压在相当大的范围内变化时，反向电流数值很小，且基本不变，称此反向电流为反向饱和电

5、流；反向击穿区:当二极管的反向电压增大到一定数值后，其反向电流会突然增大，这种现象称为反向击穿。普通二极管不允许工作在反向击穿区。动画演示：二极管的伏安特性曲线四、常用二极管参数、分类及型号 1. 二极管的主要参数最大整流电流IF：指二极管长时间正常工作时，允许通过的最大正向平均电流。选用二极管时，实际工作电流不允许超过此值；最高反向工作电压URM：指二极管两端允许加的反向电压的峰值。选用二极管时，管子两端承受的反向电压不能超过此值。常用二极管参数、分类及型号 2. 二极管的分类及型号常用二极管可分为普通二极管、整流二极管、开关二极管、稳压二极管、发光二极管、光电二极管和变容二极管目前市场上的二极管型号标注一般较复杂，标准并不统一。 【课堂小结】 一、半导体的基本知识 1半导体及其特性 2PN结及其单向导电性 二、二极管的结构及单向导电性 1、结构 2、正偏与反偏 三、二极管的伏安特性曲线及主要参数 1二极管的正向特性和反向特性 2二极管的主要参数有最大整流