二极管的结构与伏安特性.doc

?晶体 HYPERLINK /Article/dzrm/dzyj/200709/94.html 二极管也称半导体二极管，它是在PN结上加接触电极、引线和管壳封装而成的。按其结构，通常有点接触型和面结型两类。常用符号如图Z0107中V、VD（本资料用D）来表示。 　　 　　　　　　　　　　????点接触型适用于工作 HYPERLINK /Article/dgjs/dgjc/201006/1033.html 电流小、工作频率高的场合；（如图Z0108）????面结合型适用于工作 HYPERLINK /Article/dgjs/dgjc/201006/1033.html 电流较大、工作频率较低的场合；（如图Z0109）????平面型适用于工作 HYPERLINK /Article/dgjs/dgjc/201006/1033.html 电流大、功率大、工作频率低的场合。（如图Z0110）????按使用的半导体材料分，有硅二极管和锗二极管；按用途分，有普通二极管、整流二极管、检波二极管、混频二极管、稳压二极管、开关二极管、光敏二极管、变容二极管、光电二极管等。?????二极管是由一个PN结构成的，它的主要特性就是单向导电性，通常主要用它的伏安特性来表示。????二极管的伏安特性是指流过二极管的 HYPERLINK /Article/dgjs/dgjc/201006/1033.html 电流iD与加于二极管两端的电压uD之间的关系或曲线。用逐点测量的方法测绘出来或用晶体管图示仪显示出来的U～I曲线，称二极管的伏安特性曲线。图Z0111?是二极管的伏安特性曲线示意图，依此为例说明其特性。????一、正向特性由图可以看出，当所加的正向电压为零时，电流为零；当正向电压较小时，由于外电场远不足以克服PN结内电场对多数载流子扩散运动所造成的阻力，故正向 HYPERLINK /Article/dgjs/dgjc/201006/1033.html 电流很小（几乎为零），二极管呈现出较大的 HYPERLINK /Article/dzrm/dzyj/200709/82.html \t _blank 电阻。这段曲线称为死区。?????当正向电压升高到一定值Uγ（Uth?）以后内电场被显著减弱，正向 HYPERLINK /Article/dgjs/dgjc/201006/1033.html 电流才有明显增加。Uγ?被称为门限电压或阀电压。Uγ视二极管材料和温度的不同而不同，常温下，硅管一般为0.5V左右，锗管为0.1V左右。在实际应用中，常把正向特性较直部分延长交于横轴的一点，定为门限电压Uγ的值，如图中虚线与U轴的交点。????当正向电压大于Uγ以后，正向电流随正向电压几乎线性增长。把正向 HYPERLINK /Article/dgjs/dgjc/201006/1033.html 电流随正向电压线性增长时所对应的正向电压，称为二极管的导通电压，用UF来表示。通常，硅管的导通电压约为0.6～0.8V （一般取为0.7V），锗管的导通电压约为0.1～0.3V （一般取为0.2V）。????二、反向特性????当二极管两端外加反向电压时，PN结内电场进一步增强，使扩散更难进行。这时只有少数载流子在反向电压作用下的漂移运动形成微弱的反向 HYPERLINK /Article/dgjs/dgjc/201006/1033.html 电流IR。反向电流很小，且几乎不随反向电压的增大而增大（在一定的范围内），如图Z0111中所示。但反向电流是温度的函数，将随温度的变化而变化。常温下，小功率硅管的反向电流在nA数量级，锗管的反向 HYPERLINK /Article/dgjs/dgjc/201006/1033.html 电流在μA数量级。????三、反向击穿特性????当反向电压增大到一定数值UBR时，反向 HYPERLINK /Article/dgjs/dgjc/201006/1033.html 电流剧增，这种现象称为二极管的击穿，UBR（或用VB表示）称为击穿电压，UBR视不同二极管而定，普通二极管一般在几十伏以上且硅管较锗管为高。????击穿特性的特点是，虽然反向 HYPERLINK /Article/dgjs/dgjc/201006/1033.html 电流剧增，但二极管的端电压却变化很小，这一特点成为制作稳压二极管的依据。四、二极管伏安特性的数学表达式????由理论分析可知，二极管的伏安特性可近似用下面的数学表达式来表示：?式中，iD为流过二极管的 HYPERLINK /Article/dgjs/dgjc/201006/1033.html 电流，