半导体二极管

半导体二极管二极管是由一个PN结、电极引线以及外壳封装构成的。二极管的最大特点是：单向导电性。其主要包括：稳压、整流、检波、开关、光/电转换等。二极管的分类（1） 按材料来分，可分为：硅二极管、锗二极管。（2） 按结构来分，可分为：点接触型二极管、面接触型二极管。（3） 按用途来分，可分为：稳压二极管、整流二极管、检波二极管、开关二极管、发光二极管、光电二极管等。图1常用二极管的外形和电路符号二极管性能的检测（1）外观判别二极管的极性二极管的正、负极性一般都标注在其外壳上。有时会将二极管的图形直接画在其外壳上如图2（a）示。对于二极管引线是轴向引出的，则会在其外壳上标出色环（色点），有色环（色点）的一端为二极管的负极端，如图2（b）所示。若二极管引线是同向引出，其判断如图2（c）所示。若二极管是透明玻瑞壳，则可直接看出极性，即二极管内部连触丝的一端为正极。图2根据判断外观二极管极性（2） 万用表检测二极管的极性与好坏检测原理：根据二极管的单向导电性这一特点，性能良好的二极管，其正向电阻小，反向电阻大；这两个数值相差越大越好。若相差不多，说明二极管的性能不好或已经损坏。测量时，选用万用表的“欧姆”档。一般用Rx100或Rxlk档。而不用Rx1或Rx10k档。因为Rxl档的电流太大，容易烧坏二极管。Rx10k档的内电源电压太大，易击穿二极管。测量方法：将两表棒分别接在二极管的两个电极上，读出测量的阻值；然后将表棒对换，再测量一次。记下第二次阻值。若两次阻值相差很大，说明该二极管性能良好；并根据测.量电阻小的那次的表棒接法（称之为正向连接），判断出与黑表棒连接的是二极管的正极。与红表榜连接的是二极管的负极。因为万用表的内电源的正极与万用表的“一”插孔连通，内电源的负极与万用表的“+”插孔连通。如采两次测量的阻值都很小，说明二极管己经击穿；如果两次测量的阻值都很大，说明二极管内部己经断路；两次测量的阻值相差不大，说明悦极管性能欠佳。在这些情况下，二极管就不能使用了。必须指出：由于二极管的伏安特性是非线性的，用万用表的不同电阻档测量二极管的电阻时，会得出不同的电阻值；实际使用时，流过二极管的电流会较大，因而二极管呈现的电阻值会更小些。（3） 特殊类型二极管的检测稳压二极管稳压二极管是一种工作在反向击穿区、具有稳定电压作用的二极管。其极性与性能好坏的测量与普通二极管的测量方法相似，不同之处在于：当使用万用表的Rxlk档测量二极管时，测得其反向电阻是很大的；此时，将万用表转换到Rx10k挡，如果出现万用表指针向右偏转较大角度，即反向电阻值减小很多的情况，则该二极管为稳压二极管；如果反向电阻基本不变，说明该二极管是普通二极管。而不是稳压二极管。稳压二极管的测量原理是：万用表Rxlk档的内电池电压较小，通常不会使普通二极管和稳压二极管击穿，所以测出的反向电阻都很大。当万用表转换到Rx10k档时，万用表内电池电压变得很大，使稳压二极管出现反向击穿现象，所以其反向电阻下降很多；由于普通二极管的反向击穿电压比稳压二极管高得多，因而普通二极管不击穿，其反向电阻仍然很大。发光二极管（LED）发光二极管是一种将电能转换成光能的特殊二极管，是一种新型的冷光源，常用于电子设备的电平指示、模拟显示等场合。它常采用砷化镓、磷化镓等化合物半导体制成。发光二极管的发光颜色主要取决于所用半导体的材料。可以发出红、橙、黄、绿等四种可见光。发光二极管的外壳是透明的，外壳的颜色表示了它的发光颜色。发光二极管工作在正向区域。其正向导通（开启）工作电压高于普通二极管，外加正向电压越大，LED发光越亮。但使用中应注意，外加正向电压不能使发光二极管超过其最大工作电流，以免烧坏管子。对发光二极管的检侧方法主要采用万用表的Rx10k档。其测量方法及对其性能的好坏判断与普通二极管相同。但发光二极管的正向、反向电阻均比普通二极管大得多。在测量发光二极管正向电阻时，可以看到该二极管有微微的发光现象。光电二极管。光电二极管又称为光敏二极管，它是一种将光能转换为电能的特殊二极管，其管壳上有一个嵌着玻璃的窗口，以便于接受光线。光电二极管工作在反向工作区。无光照时，光电二极管与普通二极管一样，反向电流很小（一般小于0.1uA），光电管的反向电阻很大（几十兆欧以上）；有光照时，反向电流明显增加。反向电阻明显下降（几千欧到几十千欧）即反向电流（称为光电流）与光照成正比。光电二极管可用于光的侧量，可当做一种能源（光电池）。它作为传感器件广泛应用于光电控制系统中。光电二极管的检测方法与普通二极管基本相同。不同之处是：有光照和无光照两种情况下，反向电阻相差很大：若测量结果相差不大，说明该光电二极管己损坏或该二极管不是光电二极管。半导体二极管参数符号及其意义CT---势垒电容Cj-—结（极间）电容，表示在二极管两端加规定偏压下，锗检波二极管的总电容Cjv偏压结电容Co---零偏压电容Cjo---零偏压结电容Cjo/Cjn结电容变化Cs---管壳电容或封装电容Ct—总电容CTV-—电压温度系数。在测试电流下,稳定电压的相对变化与环境温度的绝对变化之比CTC电容温度系数Cvn---标称电容IF---正向直流电流（正向测试电流）锗检波二极管在规定的正向电压VF下，通过极间的电流；硅整流管、硅堆在规定的使用条件下，在正弦半波中允许连续通过的最大工作电流（平均值）；硅开关二极管在额定功率下允许通过的最大正向直流电流；测稳压二极管正向电参数时给定的电流。IF（AV）---正向平均电流IFM（IM）---正向峰值电流（正向最大电流）在额定功率下，允许通过二极管的最大正向脉冲电流。发光二极管极限电流。IH 恒定电流、维持电流。Ii---发光二极管起辉电流IFRM---正向重复峰值电流IFSM---正向不重复峰值电流（浪涌电流）Io---整流电流。在特定线路中规定频率和规定电压条件下所通过的工作电流IF（ov） 正向过载电流IL---光电流或稳流二极管极限电流ID---暗电流IB2---单结晶体管中的基极调制电流IEM---发射极峰值电流IEB10---双基极单结晶体管中发射极与第一基极间反向电流IEB20---双基极单结晶体管中发射极向电流ICM---最大输出平均电流IFMP---正向脉冲电流IP---峰点电流IV---谷点电流IGT---晶闸管控制极触发电流IGD---晶闸管控制极不触发电流IGFM---控制极正向峰值电流IR（AV）---反向平均电流IR（In） 反向直流电流（反向漏电流）在测反向特性时，给定的反向电流；硅堆在正弦半波电阻性负载电路中，加反向电压规定值时，所通过的电流；硅开关二极管两端加反向工作电压VR时所通过的电流；稳压二极管在反向电压下，产生的漏电流；整流管在正弦半波最高反向工作电压下的漏电流。IRM---反向峰值电流IRR---晶闸管反向重复平均电流IDR---晶闸管断态平均重复电流IRRM---反向重复峰值电流IRSM---反向不重复峰值电流（反向浪涌电流）Irp反向恢复电流Iz---稳定电压电流（反向测试电流）。测试反向电参数时，给定的反向电流Izk稳压管膝点电流IOM---最大正向（整流）电流在规定条件下，能承受的正向最大瞬时电流；在电阻性负荷的正弦半波整流电路中允许连续通过锗检波二极管的最大工作电流。IZSM---稳压二极管浪涌电流IZM---最大稳压电流。在最大耗散功率下稳压二极管允许通过的电流iF正向总瞬时电流iR反向总瞬时电流ir---反向恢复电流Iop---工作电流Is 稳流二极管稳定电流f---频率n---电容变化指数；电容比Q优值（品质因素）<5vz---稳压管电压漂移di/dt---通态电流临界上升率dv/dt 通态电压临界上升率PB---承受脉冲烧毁功率PFT（AV）---正向导通平均耗散功率PFTM---正向峰值耗散功率PFT---正向导通总瞬时耗散功率Pd---耗散功率PG---门极平均功率PGM---门极峰值功率PC---控制极平均功率或集电极耗散功率Pi---输入功率PK最大开关功率PM---额定功率硅二极管结温不高于150度所能承受的最大功率。PMP 最大漏过脉冲功率PMS---最大承受脉冲功率Po---输出功率PR---反向浪涌功率Ptot---总耗散功率Pomax 最大输出功率Psc---连续输出功率PSM---不重复浪涌功率PZM---最大耗散功率在给定使用条件下,稳压二极管允许承受的最大功率。RF(r)---正向微分电阻在正向导通时，电流随电压指数的增加，呈现明显的非线性特性。在某一正向电压下,电压增加微小量△、正向电流相应增加△I,则^V/AI称微分电阻RBB双基极晶体管的基极间电阻RE---射频电阻RL---负载电阻Rs(rs) 串联电阻Rth----热阻R(th)ja----结到环境的热阻Rz(ru) 动态电阻R(th)jc---结到壳的热阻r(5---衰减电阻r(th) 瞬态电阻Ta 环境温度Tc壳温td---延迟时间tf---下降时间tfr---正向恢复时间tg电路换向关断时间tgt 门极控制极开通时间Tj---结温Tjm最高结温ton 开通时间toff 关断时间tr 上升时间trr 反向恢复时间ts 存储时间tstg---温度补偿二极管的贮成温度a 温度系数入p---发光峰值波长△入---光谱半宽度n---单结晶体管分压比或效率VB-—反向峰值击穿电压Vc-—整流输入电压VB2B1---基极间电压VBE10---发射极与第一基极反向电压VEB---饱和压降VFM---最大正向压降（正向峰值电压）VF---正向压降（正向直流电压）△VF---正向压降差VDRM---断态重复峰值电压VGT---门极触发电压VGD---门极不触发电压VGFM---门极正向峰值电压VGRM---门极反向峰值电压VF（AV）---正向平均电压Vo---交流输入电压VOM---最大输出平均电压Vo