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半導體二極管
鎖定
- 中文名
- 半導體二極管
- 外文名
- semiconductor diode
- 別 稱
- 晶體二極管
- 簡 稱
- 二極管
- 性 質
- 一種能夠單向傳導電流的電子器件
目錄
半導體二極管結構
PN結兩端各引出一個電極並加上管殼，就形成了半導體二極管。PN結的P型半導體一端引出的電極稱為陽極，PN結的N型半導體一端引出的電極稱為陰極。半導體二極管按結構不同可分為點接觸型、面接觸型和平面型。
點接觸型半導體二極管由一根金屬絲與半導體表面相接觸，經過特殊工藝，在接觸點上形成PN結，作出引線，加上管殼封裝而成。點接觸型二極管的PN結面積小，高頻性能好，適用於高頻檢波電路、開關電路。
面接觸型半導體二極管，它的PN結是用合金法工藝製作而成的。面接觸型二極管的PN結面積大，可通過較大的電流，一般用於低頻整流電路中。
是平面型半導體二極管，它的PN結是用擴散法工藝製作的。平面型二極管常用硅平面開關管，其PN結面積較大時，適用於大功率整流；其PN結面積較小時，適用於脈衝數字電路中做開關管使用。
半導體二極管伏安特性
二極管的核心是PN結，它的特性就是PN結的特性——單向導電性。常用伏安特性曲線來描述二極管的單向導電性。如圖所示，橫座標代表電壓，縱座標代表電流。
硅二極管的伏安特性曲線
半導體二極管正向特性（外加正向電壓）
正向特性即二極管正向偏置時的電壓與電流的關係。二極管兩端加正向電壓較小時，正向電壓產生的外 電場不足以使多子形成擴散運動，這時的二極管實際上還沒有很好地導通，通常稱為“死區”，二極管相當於一個極大的電阻，正向電流很小。
當正向電壓超過一定值後，內電場被大大削弱，多子在外電場的作用下形成擴散運動，這時，正向電流隨正向電壓的增大迅速增大，二極管導通。該電壓稱為門檻電壓（也稱閾值電壓），用Vth表示。在室温下，硅管的Vth約為0.5V，鍺管的Vth約為0.1V。
二極管一旦導通後，隨着正向電壓的微小增加，正向電流會有極大的增加，此時二極管呈現的電阻很小，可認為二極管具有恆壓特性。二極管的正向壓降硅管約為0.6～0.8V（通常取0.7V），鍺管約為0.2~0.3V(通常取0.2V)。 ·
半導體二極管反向特性（外加反向電壓）
反向特性即二極管反向偏置時的電壓與電流的關係。反向電壓加強了內電場對多子擴散的阻礙，多子幾乎不能形成電流，但是少子在電場的作用下漂移，形成很小的漂移電流，且與反向電壓的大小基本無關。此時的反向電流稱為反向飽和電流盡，二極管呈現很高的反向電阻，處於截止狀態。
半導體二極管反向擊穿特性
半導體二極管主要參數
半導體二極管二極管
半導體二極管穩壓二極管
穩定電壓UZ：UZ是在規定電流下穩壓管的反向擊穿電壓；
穩定電流IZ：IZ是穩壓管工作在穩壓狀態時的參考電流。只要不超過穩壓管的額定功率，電流愈大，穩壓效果愈好；
額定功耗PZM：PZM等於穩壓管的穩定電壓UZ與最大穩定電流IZM的乘積。穩壓管超過此值時，會因結温升高而損壞；
動態電阻rZ：rZ為穩壓管工作在穩壓區時，穩壓管電壓的變化量與電流變化量之比，即 rZ愈小，電流變化時UZ的變化愈小，穩壓性能愈好；
温度係數 ： 表示温度每變化1℃穩壓值的變化量；
限流電阻：穩壓管電路中必須串聯一個電阻來限制電流，從而保證穩壓管正常工作，故稱這個電阻為限流電阻。
半導體二極管識別方法
a、目視法判斷半導體二極管的極性：一般在實物的電路圖中可以通過眼睛直接看出半導體二極管的正負極。在實物中如果看到一端有顏色標示的是負極，另外一端是正極。
b、用萬用表判斷半導體二極管的極性:通常選用萬用表的歐姆檔（R*100或R*1K），然後分別用萬用表的兩表筆分別出接到二極管的兩個極上出，當二極管導通，測的阻值較小（一般幾十歐姆至幾千歐姆之間），這時黑表筆接的是二極管的正極，紅表筆接的是二極管的負極。當測的阻值很大（一般為幾百至幾千歐姆），這時黑表筆接的是二極管的負極，紅表筆接的是二極管的正極。
c、測試注意事項：用數字式萬用表去測二極管時，紅表筆接二極管的正極，黑表筆接二極管的負極，此時測得的阻值才是二極管的正向導通阻值，這與指針式萬用表的表筆接法剛好相反。
變容二極管是根據普通二極管內部 “PN結” 的結電容能隨外加反向電壓的變化而變化這一原理專門設計出來的一種特殊二極管。變容二極管在無繩電話機中主要用在手機或座機的高頻調製電路上，實現低頻信號調製到高頻信號上，併發射出去。在工作狀態，變容二極管調製電壓一般加到負極上，使變容二極管的內部結電容容量隨調製電壓的變化而變化。
半導體二極管分類及其作用
半導體二極管按其用途可分為：普通二極管和特殊二極管。普通二極管包括整流二極管、檢波二極管、穩壓二極管、開關二極管、快速二極管等；特殊二極管包括變容二極管、發光二極管、隧道二極管、觸發二極管等。
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現將幾種二極管的作用介紹如下：
