详解二极管所有基础知识点
9页1、早期的二极早期的二极管包含“猫须晶体(Ca ts Whisker Crys tals)和真空管。 世界上第一只电子二极管真空电子二极管。它是依靠阴极热发射电子 到阳极实现导通。电子二极管原理M /正极电報辉极电源正负极接反则不能导电,它是一种能够单向传导电流的电子器件。早 期电子二极管存在体积大、需预热、功耗大、易破碎等问题,促使了晶体二极 管的发明。晶体二极管又称半导体二极管。1947年,美国人发明。在半导体二极管内部有一个PN 结和两个引出端。o-OK这种电子器件按照外加电压的方向,具备单向电流的传导性。现今最普遍 的二极管大多是使用半导体材料如硅或锗。晶体二极管结构晶体二极管的核心是PN结,关于PN结首先要了解三个概念。本征半导体:指不含任何掺杂元素的半导体,如纯硅晶片或纯锗晶片。 P型半导体:掺杂了产生空穴的含较低电价杂质的半导体,如在本征半导体 中Si(4+)中掺入Al(3+)的半导体。N型半导体:掺杂了产生空穴的含较低电价杂质的半导体,如在本征半导体 中硅Si(4+)中掺入磷P(5+)的半导体。由P型半导体和N型半导体相接触时,就产生一个独特的PN结界面,在界 面的两侧形成
2、空间电荷层,构成自建电场。*少 当外加电压等于零时,由于PN结两边载流子的浓度差引起扩散电流和由自 建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态,这也是常态下的PN结。以PN结为核心结构,加上引线或引脚形成单向导电的二极管。* MIH,当外加电压方向由P极指向N极时,导通。晶体二极管分类晶体二极管可按材料不同和PN结结构不同,进行分类。按删按PX结 结构分按材料不同分类按PM绪结构不同分类点接触型二极管点接触型二极管是在锗或硅材料的单晶片上压触一根金属针后,再通过电 流法而形成的。其 PN 结的静电容量小,适用于高频电路。因为构造简单,所以价格便宜。 对于小信号的检波、整流、调制、混频和限幅等一般用途而言,它是应用范围 较广的类型。与面结型相比较,点接触型二极管正向特性和反向特性都差,因 此不能使用于大电流和整流。制作工艺:将细铝丝的一端接在阳极引线上,另一端压在掺杂过的 N 型半 导体上。加上电压后,细铝丝在接触点处融化并渗入融化部分的中。这样,接 触点实际上是 P 型半导体,并附着在 N 型半导体上形成 PN 结。面接触型二极管正极引线负极引細于铝合绘小球HrN 翱a 首金锦合金 t座
3、面接触型二极管的“PN结”面积较大,允许通过较大的电流(几安到几十安),主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。面接触型晶体二极管平面型二极管是一种特制的硅二极管,得名于半导体表面被制作得平整。 最初,对于被使用的半导体材料是采用外延法形成的,故又把平面型称为外延 平面型。在半导体单晶片(主要地是N型硅单晶片)上,扩散P型杂质,利用硅片表 面氧化膜的屏蔽作用,在 N 型硅单晶片上仅选择性地扩散一部分而形成的 PN 结。 因 PN 结合的表面被氧化膜覆盖,稳定性好和寿命长。它不仅能通过较大的电流,而且性能稳定可靠,多用于开关、脉冲及高频 电路中。晶体二极管主要特性 二极管的伏安特性曲线如下:J.I-.-.1外加电压Uw方向为P-N时,Uw大于起动电压,二极管导通;外加电压Uw方向为N-P时,Uw大于反向击穿电压,二极管击穿。反血击穿 电压起胡也儿畦臂WW 2V晶体二极管性能参数最大整流电流Idm:二极管连续工作允许通过的最大正向电流;电流过大, 二极管会因过热烧毁;大电流整流可加装散热片。最大反向电压Urm: Urm 般小于反向击穿电压,选规格以Urm为准,并留 有余量;过电压易损
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