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半導(dǎo)體二極管

作者: 時(shí)間:2011-07-12 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)

半導(dǎo)體二極管按其結(jié)構(gòu)的不同可分為點(diǎn)接觸型和面接觸型兩類。

點(diǎn)接觸型二極管是將一根很細(xì)的金屬觸絲(如三價(jià)元素鋁)和一塊半導(dǎo)體(如鍺)熔接后做出相應(yīng)的電極引線,再外加管殼密封而成。其結(jié)構(gòu)圖如圖(a)所示。點(diǎn)接觸型二極管的極間電容很小,不能承受高的反向電壓和大的電流,往往用來作小電流整流、高頻檢波及開關(guān)管。

面接觸型二極管的結(jié)構(gòu)如圖(b)所示。這種二極管的PN結(jié)面積大,可承受較大的電流,但極間電容也大。這類器件適用于整流,而不宜用于高頻電路中。

圖(c)為集成電路中的平面型二極管的結(jié)構(gòu)圖,圖(d)為二極管的代表符號。


2.3.2 二極管的V—I特性

半導(dǎo)體二極管的V–I 特性如圖所示。下面對V–I 特性分三部分加以說明。



二極管的V–I 特性曲線

1.正向特性

正向特性表現(xiàn)為圖中的①段。當(dāng)正向電壓較小,正向電流幾乎為零。此工作區(qū)域稱為死區(qū)。Vth稱為門坎電壓或死區(qū)電壓(該電壓硅管約為0.5V,鍺管為0.1V)。當(dāng)正向電壓大于Vth時(shí),內(nèi)電場削弱,電流因而迅速增長,呈現(xiàn)出很小的正向電阻。

2.反向特性

反向特性表現(xiàn)為如圖中的②段。由于是少數(shù)載流形成的反向飽和電流,所以其數(shù)值很小。但溫度對它影響很大,當(dāng)溫度升高時(shí),反向電流將隨之增加。

3.反向擊穿特性

反向擊穿特性對應(yīng)于圖中③段,當(dāng)反向電壓增加到一定值時(shí),反向電流急劇增加,二極管被反向擊穿。其原因和PN擊穿相同。

2.3.3 二極管的主要參數(shù)

器件的參數(shù)是對其特性的定量描述,也是我們正確使用和合理選擇器件的依據(jù)。半導(dǎo)體二極管主要參數(shù)有:

最大整流電流IF

指二極管長期運(yùn)行時(shí)允許通過的最大正向平均電流,它是由PN結(jié)的結(jié)面積和外界散熱條件決定的。實(shí)際應(yīng)用時(shí),二極管的平均電流不能超過此值,并要滿足散熱條件,否則會燒壞二極管。

最大反向工作電壓VR

指二極管的使用時(shí)所允許加的最大反向電壓,超過此值二極管就有發(fā)生反向擊穿的危險(xiǎn)。通常取反向擊穿電壓的一半作為VR。

反向電流IR

指二極管未反向擊穿時(shí)的反向電流值。此值越小,二極管的單向?qū)щ娦栽胶?。此值與溫度有密切關(guān)系,在高溫運(yùn)行時(shí)要特別注意。

最高工作頻率fM

主要由PN結(jié)的結(jié)電容大小決定,超過此值,二極管的單向?qū)щ娦詫⒉荒芎芎玫伢w現(xiàn)。

由于制造工藝的限制,即使是同一型號的管子,參數(shù)的分散性也很大,手冊上往往是給出參數(shù)的范圍。

二極管的類型和參數(shù)可查閱廠家提供的產(chǎn)品手冊。



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