晶体二极管的分类一、根据构造分类半导体二极管主要是依靠PN结而工作
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晶体二极管晶体二极管晶体二极管(crystaldiode)是固态电子器件中的半导体两端器件。
这些器件主要的特征是具有非线性的电流-电压特性。
此后随着半导体材料和工艺技术的发展,利用不同的半导体材料、掺杂分布、几何结构,研制出结构种类繁多、功能用途各异的多种晶体二极管。
制造材料有锗、硅及化合物半导体。
晶体二极管可用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换等。
根据构造分类晶体二极管,简称二极管(diode);它只往一个方向传送电流的电子零件。
它是一种具有1个零件号接合的2个端子的器件,具有按照外加电压的方向,使电流流动或不流动的性质。
晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n 结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。
当不存在外加电压时,由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。
半导体二极管主要是依靠PN结而工作的。
与PN结不可分割的点接触型和肖特基型,也被列入一般的二极管的范围内。
包括这两种型号在内,根据PN结构造面的特点,把晶体二极管分类如下:1、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,再通过电流而形成的。
因此,其PN结的静电容量小,适用于高频电路。
但是,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。
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。
2、键型二极管键型二极管是在锗或硅的单晶片上熔接或银的细丝而形成的。
其特性介于点接触型二极管和合金型二极管之间。
与点接触型相比较,虽然键型二极管的PN 结电容量稍有增加,但正向特性特别优良。
多作开关用,有时也被应用于检波和电源整流(不大于50mA)。
在键型二极管中,熔接金丝的二极管有时被称金键型,熔接银丝的二极管有时被称为银键型。
3、合金型二极管在N型锗或硅的单晶片上,通过合金铟、铝等金属的方法制作PN结而形成的。
二极管的基本认识二极管是一种电子元件,也被称为晶体二极管或二极管二极管。
它是由半导体材料制成的,具有两个极,分别称为正极(阳极)和负极(阴极)。
二极管是一种非线性电子元件,具有许多重要的特性和应用。
首先,让我们来了解一下二极管的结构。
二极管通常由两种不同类型的半导体材料(P型和N型)组成。
其中,P型半导体具有正电荷(空穴)的载流子,而N型半导体具有负电荷(电子)的载流子。
这两种材料在二极管的结构中形成一个PN结。
在PN结的接口处,电子和空穴通过复合释放出能量,这被称为二极管的正向偏置。
二极管的工作原理基于PN结的特性。
当二极管的正极连接到正电压,而负极连接到负电压时,二极管处于正向偏置状态。
在这种情况下,电流可以通过二极管流动,而且二极管的正极电压较高,负极电压较低。
这使得电子能够通过PN结流动,并产生二极管的导通。
另一方面,当二极管的正极连接到负电压,而负极连接到正电压时,二极管处于反向偏置状态。
在这种情况下,PN结会产生一个电势垒,阻止电流通过二极管。
因此,二极管处于截止状态,电流无法流动。
二极管有一些重要的特性。
其中之一是正向电压丢失,也称为二极管的压降。
当二极管处于正向偏置状态时,正极电压比负极电压高,这导致正向电压丢失。
这个丢失的电压取决于二极管的类型和材料,通常在几百毫伏到几伏之间。
另一个重要的特性是二极管的反向击穿电压。
当反向电压超过二极管的反向击穿电压时,二极管会失去正常的工作状态,电流会大幅度增加。
这可能导致二极管受损,因此需要谨慎选择二极管的额定反向电压。
二极管有许多应用。
其中之一是电路中的整流。
二极管在单向电流传输方面非常有效,因此它们常被用作整流器,将交流电信号转换为直流电信号。
此外,二极管还被用于电源电路、保护电路和信号处理电路中。
除了基本的二极管,还有一些其他类型的二极管。
例如,肖特基二极管是一种结构独特的二极管,具有更快的开关速度和较低的正向电压丢失。
此外,LED(发光二极管)是一种能够将电能转换为光能的二极管,被广泛应用于照明、显示和指示等领域。
二极管的类型及工作原理二极管(Diode)是一种基本的半导体器件,它通常由P型半导体和N型半导体组成。
二极管有许多类型,包括普通二极管、肖特基二极管、肖特基隧道二极管等。
二极管在电子学领域中有着广泛的应用,包括电源供应、信号整形、无线通信、光电探测等。
本文将从二极管的基本工作原理和各种类型进行详细介绍。
一、二极管的基本工作原理1. PN结的形成二极管是由P型半导体和N型半导体通过扩散或外延生长形成PN结,PN结即正负电荷区域。
当P型半导体和N型半导体相连接时,在PN结处形成空间电荷区,这个区域即为耗尽层。
耗尽层内部形成电场,使得P区电子向N区移动,N区空穴向P区移动,形成内建电场。
2. 正向偏置当二极管正向通电时,P区的P型载流子(空穴)和N区的N型载流子(自由电子)受到外加电压的驱动,穿越耗尽层,导致电流流动。
在正向偏置下,二极管的耗尽层变窄,电阻减小,使得电流可以通过二极管,此时二极管处于导通状态。
3. 反向偏置当二极管反向通电时,P区的正电荷和N区的负电荷受到外加电压的驱动,使得耗尽层变宽,电阻增大,导致极小的反向漏电流。
在反向偏置的情况下,二极管处于截止状态,不导通。
二、普通二极管1. 硅二极管硅二极管是最常见的一种二极管,广泛应用于各种电子电路中。
硅二极管具有正向导通压降约0.7V~0.8V,工作温度范围广,稳定性好等特点。
2. 锗二极管锗二极管是二极管的一种,其正向导通压降约为0.3V~0.4V,工作频率范围相对较宽,但稳定性比硅二极管差。
三、损耗二极管1. 肖特基二极管肖特基二极管是一种具有快速开关特性和低漏电流的二极管。
它是由金属和半导体直接接触形成,具有低正向导通压降和快速恢复时间。
肖特基二极管在高频整流电路和开关电源中有着广泛的应用。
2. 肖特基隧道二极管肖特基隧道二极管是一种具有负差阻特性的器件,其反向漏电流与电压成指数关系。
它具有极低的反向漏电流,适用于超低功耗和高灵敏度的电路应用。
二极管的分类一、根据用途分类:检波二极管、整流二极管、放大二极管、开关二极管、发光二极管、稳压二极管、快速关断二极管、1、检波用二极管就原理而言,从输入信号中取出调制信号是检波,以整流电流的大小(100mA)作为界线通常把输出电流小于100mA的叫检波。
锗材料点接触型、工作频率可达400MHz,正向压降小,结电容小,检波效率高,频率特性好,为2AP型。
类似点触型那样检波用的二极管,除用于检波外,还能够用于限幅、削波、调制、混频、开关等电路。
也有为调频检波专用的特性一致性好的两只二极管组合件。
2、整流用二极管就原理而言,从输入交流中得到输出的直流是整流。
以整流电流的大小(100mA)作为界线通常把输出电流大于100mA的叫整流。
面结型,工作频率小于KHz,最高反向电压从25伏至3000伏分A~X共22档。
分类如下:①硅半导体整流二极管2CZ 型、②硅桥式整流器QL型、③用于电视机高压硅堆工作频率近100KHz的2CLG型。
3、限幅用二极管大多数二极管能作为限幅使用。
也有象保护仪表用和高频齐纳管那样的专用限幅二极管。
为了使这些二极管具有特别强的限制尖锐振幅的作用,通常使用硅材料制造的二极管。
也有这样的组件出售:依据限制电压需要,把若干个必要的整流二极管串联起来形成一个整体。
4、调制用二极管通常指的是环形调制专用的二极管。
就是正向特性一致性好的四个二极管的组合件。
即使其它变容二极管也有调制用途,但它们通常是直接作为调频用。
5、混频用二极管使用二极管混频方式时,在500~10,000Hz的频率范围内,多采用肖特基型和点接触型二极管。
6、放大用二极管用二极管放大,大致有依靠隧道二极管和体效应二极管那样的负阻性器件的放大,以及用变容二极管的参量放大。
因此,放大用二极管通常是指隧道二极管、体效应二极管和变容二极管。
7、开关用二极管有在小电流下(10mA程度)使用的逻辑运算和在数百毫安下使用的磁芯激励用开关二极管。
二极管的分类及应用一、引言二极管是一种最基本的电子器件,被广泛应用于电子技术领域。
本文将介绍二极管的分类及其应用,并深入探讨其工作原理、特性以及未来发展方向。
二、二极管的基本概念二极管是一种半导体器件,由P型半导体和N型半导体组成。
P型半导体带正电荷,N型半导体带负电荷,它们之间形成的结被称为PN结。
二极管具有单向导电特性,只能允许电流从P型区域流向N型区域。
根据PN结制备方式的不同,二极管可分为硅二极管和锗二极管。
三、二极管的分类1. 硅二极管硅二极管是最常见的二极管类型,它使用硅作为半导体材料。
硅二极管具有较高的工作温度范围和较低的漏电流,因此广泛应用于各种电子设备中,如电源、整流器、放大器等。
2. 锗二极管锗二极管是较早使用的二极管类型,它使用锗作为半导体材料。
锗二极管比硅二极管具有较低的工作电压和较高的工作温度范围,适用于低功耗应用,如无线电接收器。
3. 整流二极管整流二极管是一种特殊类型的二极管,用于将交流信号转换为直流信号。
整流二极管具有较高的电流和电压承受能力,用于电源和整流器等应用中。
4. 功率二极管功率二极管用于处理较大功率的电路。
它具有较大的电流承受能力和较低的导通压降,适用于高功率电源、开关电源和电机驱动等领域。
四、二极管的应用1. 整流器二极管可以将交流信号转换为直流信号。
在电子设备中,整流二极管被广泛用于电源的整流电路中,将交流电源转换为直流电源,为后续电路提供稳定的电力供应。
2. 放大器二极管的非线性特性使其在放大电路中得到应用。
二极管的搭配可以构建各种放大电路,如共射放大器、共基放大器、共集放大器等。
这些电路在无线电、音频、通信等领域中起着重要的作用。
3. 切换器二极管具有单向导电性,使其在电子开关电路中发挥重要作用。
二极管配合其他器件,如晶体管、场效应管等,可以构建各种切换电路。
应用举例有数码电子产品中的开关电路、电源管理电路等。
4. 电压参考源基于二极管的稳压器可以作为电压参考源。
半导体二极管的分类(一)按使用的半导体材料分类二极管按其使用的半导体材料可分为锗(Ge)二极管、硅二极管和砷化镓(GaAs)二极管、磷化镓(GaP)二极管等。
(二)按结构分类半导体二极管主要是依靠PN结而工作的。
与PN结不可分割的点接触型和肖特基型,也被列入一般的二极管的范围内。
包括这两种型号在内,根据PN结构造面的特点,把晶体二极管分类如下:1、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。
因此,其PN结的静电容量小,适用于高频电路。
但是,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。
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。
2、键型二极管键型二极管是在锗或硅的单晶片上熔接或银的细丝而形成的。
其特性介于点接触型二极管和合金型二极管之间。
与点接触型相比较,虽然键型二极管的PN结电容量稍有增加,但正向特性特别优良。
多作开关用,有时也被应用于检波和电源整流(不大于50mA)。
在键型二极管中,熔接金丝的二极管有时被称金键型,熔接银丝的二极管有时被称为银键型。
3、合金型二极管在N型锗或硅的单晶片上,通过合金铟、铝等金属的方法制作PN结而形成的。
正向电压降小,适于大电流整流。
因其PN结反向时静电容量大,所以不适于高频检波和高频整流。
4、扩散型二极管在高温的P型杂质气体中,加热N型锗或硅的单晶片,使单晶片表面的一部变成P型,以此法PN结。
因PN结正向电压降小,适用于大电流整流。
最近,使用大电流整流器的主流已由硅合金型转移到硅扩散型。
5、台面型二极管PN结的制作方法虽然与扩散型相同,但是,只保留PN结及其必要的部分,把不必要的部分用药品腐蚀掉。
其剩余的部分便呈现出台面形,因而得名。
初期生产的台面型,是对半导体材料使用扩散法而制成的。
因此,又把这种台面型称为扩散台面型。
晶体二极管的知识点总结一、晶体二极管的结构晶体二极管是由多个不同类型的半导体材料制成的。
其中,P型半导体材料和N型半导体材料被交替地组合在一起,形成PN结。
当PN结受到外部电压作用时,它就能够控制电流的流动。
晶体二极管通常有三个导电端:阳极(A)、阴极(K)和门极(G)。
阳极和阴极是用来控制电流流动的,而门极是用来控制PN结的导通和截止。
二、晶体二极管的工作原理当晶体二极管处于正向偏置状态时,即阳极连接到P型半导体材料,阴极连接到N型半导体材料时,PN结上的势垒就会被外部电压突破,从而使电流得以流动。
这时,晶体二极管表现出很低的电阻,从而能够导通电流。
相反,当晶体二极管处于反向偏置状态时,即阳极连接到N型半导体材料,阴极连接到P 型半导体材料时,PN结上的势垒就会加大,从而使电流无法流动。
这时,晶体二极管表现出非常高的电阻,从而能够截止电流。
三、晶体二极管的特性1. 峰值反向电压(PRV):晶体二极管能够承受的最大反向电压。
超过这个电压值,晶体二极管就会击穿,从而导致PN结上的势垒被突破,电流得以流动。
2. 正向电压降(VF):当晶体二极管导通时,阳极和阴极间的电压降。
3. 反向饱和电流(IRSM):当晶体二极管反向偏置时,PN结上的反向电流。
4. 导通电流(ITM):当晶体二极管处于正向偏置状态时,PN结能够承受的最大电流。
四、晶体二极管的应用由于其快速开关速度和可靠的性能,晶体二极管在很多领域有着广泛的应用。
它们常常用于电源供应、电动机控制和光电子装置等。
例如,交流电源中的整流电路就是需要使用晶体二极管的。
此外,晶体二极管还被用于电动车的控制系统中,以及用于光电二次发射表面(PMT)等光电子设备。
总之,晶体二极管是一种重要的半导体器件,它能够控制电流的流动,并且有着广泛的应用领域。
通过深入了解其结构、工作原理和特性,我们可以更好地应用晶体二极管,从而更好地服务于社会的发展。
晶体二极管概念什么是晶体二极管?晶体二极管(Diode)是一种半导体器件,由P型半导体和N型半导体组成。
它具有正向导通和反向截止的特性,是电子学中最基本的元件之一。
晶体二极管的主要功能是将电流限制在一个方向上,从而实现电流的整流和开关控制。
晶体二极管的结构晶体二极管的结构由P型半导体和N型半导体的结合构成。
P型半导体具有正电荷载流子(空穴),而N型半导体具有负电荷载流子(电子)。
当P型半导体和N型半导体连接在一起时,形成了PN结。
PN结上的电子会从N区域向P区域扩散,而空穴则从P区域向N区域扩散。
这种扩散会导致PN结上形成一个电势垒,阻止了进一步的扩散。
晶体二极管的工作原理晶体二极管的工作原理可以分为正向偏置和反向偏置两种情况。
正向偏置当晶体二极管的正端连接到正电压,负端连接到负电压时,即为正向偏置。
在这种情况下,电势垒会变窄,使得电子和空穴能够克服电势垒,通过PN结流动。
这时晶体二极管呈现出低电阻状态,称为正向导通。
正向偏置时,电流从P区域注入到N区域,形成电流流动的闭合回路。
反向偏置当晶体二极管的正端连接到负电压,负端连接到正电压时,即为反向偏置。
在这种情况下,电势垒会变宽,阻止电子和空穴通过PN结。
这时晶体二极管呈现出高电阻状态,称为反向截止。
反向偏置时,只有极小的反向漏电流通过晶体二极管。
晶体二极管的应用晶体二极管由于其独特的电流特性,广泛应用于各种电子设备中。
整流器晶体二极管的最基本应用是作为整流器,将交流电转换为直流电。
在正向偏置的情况下,晶体二极管只允许电流在一个方向上流动,实现了电流的单向传输。
信号检测晶体二极管还可以用作信号检测器。
当信号电压超过晶体二极管的正向电压阈值时,晶体二极管开始导通,将信号提取出来。
光电二极管晶体二极管的一种特殊类型是光电二极管。
光电二极管可以将光能转换为电能,常用于光电探测器和光通信中。
晶体二极管的特性晶体二极管具有以下特性:1.正向电压阈值:晶体二极管在正向偏置时需要一定的电压才能开始导通。
晶体二极管的归纳总结晶体二极管(Diode)是一种具有非线性电阻特性的电子元器件,广泛应用于电子电路中。
它具有正向导通和反向截止的特性,被广泛用作整流器、开关以及信号调制等电路的基本元件。
本文将对晶体二极管的工作原理、分类、特性以及应用进行归纳总结。
一、晶体二极管的工作原理晶体二极管是一种半导体器件,由P型和N型半导体材料组成。
在P-N结中,P型半导体的掺杂原子与N型半导体的掺杂原子形成势垒,使得P区电子豁免区域中电子浓度较高,N区电子豁免区域中空穴浓度较高。
当外加电压使P区电势相对于N区升高,势垒减小,使得P 区的电子跨越势垒进入N区,形成正向电流。
当外加电压反向时,势垒增大,使得P-N结处形成耗尽区,电流几乎为零。
二、晶体二极管的分类根据材料、结构和用途的不同,晶体二极管可以分为多种类型。
常见的晶体二极管包括硅二极管、锗二极管、肖特基二极管、LED(发光二极管)等。
1. 硅二极管硅二极管是最常见和广泛使用的一种二极管。
它具有较高的工作温度、稳定性和可靠性,被广泛应用于各种电子电路中。
2. 锗二极管锗二极管是晶体二极管的一种,其主要特点是正向导通电压较低,适用于低电压应用电路。
3. 肖特基二极管肖特基二极管是一种利用PN结形成的金属与N型半导体之间的势垒来控制电流流动的二极管。
与普通PN结二极管相比,肖特基二极管具有较低的正向导通电压和快速响应速度。
4. LED(发光二极管)LED是一种能够将电能直接转换为光能的二极管。
它具有高效率、长寿命、低功耗等特点,被广泛应用于指示灯、背光源、室内外照明等领域。
三、晶体二极管的特性晶体二极管具有以下主要特性:1. 非线性特性晶体二极管在正向电压作用下具有较低的电阻,呈现出导通状态,而在反向电压作用下电阻很大,呈现出截止状态,具有明显的非线性特性。
2. 稳压性能晶体二极管具有稳压能力,能够在一定的工作电压范围内稳定输出,被广泛应用于稳压电源电路中。
3. 快速开关特性晶体二极管具有快速开关特性,可以迅速从导通状态切换到截止状态,被广泛应用于高频开关电路中。
晶体二极管的介绍晶体二极管(Diode)是一种有两个极性,有两个电极的电子元件。
它是半导体材料片上的一个PN结,其中P区域被称为阳极(Anode),N区域被称为阴极(Cathode)。
晶体二极管可用作整流器、信号切换器、变压器、压力漏泄器、开关、电压控制器等。
晶体二极管的基本构成是由两个半导体材料片切割形成的PN结,通过向PN结两端施加不同的电压,可以控制电流的流动。
当正向电压施加在晶体二极管的PN结上时,正电荷(空穴)流向N区域,而负电荷(电子)流向P区域,形成了电流。
这时,晶体二极管处于导通状态,其内阻很小,电流可以通过。
而当反向电压施加在晶体二极管的PN结上时,电荷向相反的方向移动,形成了电场,阻碍正向电流的流动。
此时,晶体二极管处于截止状态,其内阻非常大,电流无法通过。
这种特性使晶体二极管成为一种理想的整流器,只允许电流在一个方向上流动。
晶体二极管有很多种类型,其中最常见的是硅二极管和锗二极管。
硅二极管的PN结电压为0.7V,锗二极管的PN结电压为0.3V。
此外,还有高压二极管、快速恢复二极管、肖特基二极管等。
晶体二极管广泛应用于电子电路中的各种场合。
最常见的应用是作为整流器,将交流电转换为直流电。
在电源适配器、充电器、电池充电电路等设备中,晶体二极管可以起到限流、过压保护的作用。
另外,晶体二极管还可以作为信号切换器,将电信号从一个电路转移到另一个电路。
在开关电路和逻辑门电路中,晶体二极管可以实现逻辑运算和信号处理。
晶体二极管还可以用于电压控制器和调整器。
通过向晶体二极管施加反向偏置电压,可以调整电路的工作电压和电流。
在稳压电路和电源调整电路中,晶体二极管可以维持电路的稳定工作状态。
另外,晶体二极管还有一些特殊的应用,例如Varactor二极管(电容二极管)、LED(发光二极管)和激光二极管等。
Varactor二极管可以作为电容器,用于调节电路的频率响应。
LED利用半导体材料的特性,在施加电压时发光。
《晶体二极管及二极管整流电路》试题一、判断题(每空2分,共36分)1. N型半导体中,主要依靠自由电子导电,空穴是少数载流子。
()2. 晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的PN结。
()3. 半导体二极管主要是依靠PN结而工作的。
()4. 二极管是线性器件。
()5. 二极管处于导通状态,呈现很大的电阻,在电路中相当于开关的断开特性。
()6. 二极管两端加上正向电压就一定会导通。
()7. PN结的单向导电性,就是PN结正向偏置时截止,反向偏置时导通。
()8. 二极管两端加反向电压时,反向电流不随反向电压变化而变化,这时二极管的状态为截止。
()9. 二极管只要工作在反向击穿区,就一定会被击穿损坏。
()10. 热击穿和电击穿过程都是不可逆的。
()11. 所谓理想二极管,就是当其正向偏置时,结电阻为零,等效成开关闭合;当其反向偏置时,结电阻为无穷大,等效成开关断开。
()12. 使用稳压管时应阳极接高电位,阴极接低电位。
13. 稳压二极管如果反向电流超过允许范围,二极管将会发生热击穿,所以,与其配合的电阻往往起到限流的作用。
()14. 整流电路由二极管组成,利用二极管的单向导电性把直流电变为交流电。
()15. 用两只二极管就可实现单相全波整流,而单相桥式整流电路却用了四只二极管,这样做虽然多用了两只二极管,但降低了二极管承受的反向电压。
()16. 在电容滤波整流电路中,滤波电容可以随意选择()17. 在电容滤波整流电路中,电容耐压值要大于负载开路时整流电路的输出电压。
()18.电容滤波器中电容器容量越小滤波效果越好。
()二、单选题(每空2分,共32分)1. 本征半导体是()。
A. 掺杂半导体B. 纯净半导体C. P型半导体D. N型半导体2. P型半导体的多数载流子是()。
A. 电子B. 空穴C. 电荷D. 电流3. 关于P型、N型半导体内参与导电的粒子,下列说法正确的是()。
A. 无论是P型还是N型半导体,参与导电的都是自由电子和空穴B. P型半导体中只有空穴导电C. N型半导体中只有自由电子参与导电D. 在半导体中有自由电子、空穴、离子参与导电4. 半导体的导电能力随温度升高而(),金属导体的电阻随温度升高而()。
二极管二极管又称晶体二极管,简称二极管(diode);它只往一个方向传送电流的电子零件。
它是一种具有1个零件号接合的2个端子的器件,具有按照外加电压的方向,使电流流动或不流动的性质。
晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。
当不存在外加电压时,由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。
一.二极管的应用 1、整流二极管:利用二极管单向导电性,可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉冲直流电。
2、开关元件:二极管在正向电压作用下电阻很小,处于导通状态,相当于一只接通的开关;在反向电压作用下,电阻很大,处于截止状态,如同一只断开的开关。
利用二极管的开关特性,可以组成各种逻辑电路。
3、限幅元件:二极管正向导通后,它的正向压降基本保持不变(硅管为0.7V,锗管为0.3V)。
利用这一特性,在电路中作为限幅元件,可以把信号幅度限制在一定范围内。
4、继流二极管:在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起继流作用。
5、检波二极管:在收音机中起检波作用。
6、变容二极管:使用于电视机的高频头中。
7、显示元件:用于VCD、DVD、计算器等显示器上。
8、稳压二极管:反向击穿电压恒定,且击穿后可恢复,利用这一特性可以实现稳压电路。
二.二极管的类型 按照所用的半导体材料,可分为锗二极管(Ge管)和硅二极管(Si管)。
根据其不同用途,可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管、隔离二极管、肖特基二极管、发光二极管、硅功率开关二极管、旋转二极管等。
按照管芯结构,又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。
点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面,通以脉冲电流,使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起,形成一个“PN结”。
由于是点接触,只允许通过较小的电流(不超过几十毫安),适用于高频小电流电路,如收音机的检波等。
晶体二极管的分类一、根据构造分类半导体二极管主要是依靠PN结而工作的。
与PN结不可分割的点接触型和肖特基型,也被列入一般的二极管的范围内。
包括这两种型号在内,根据PN结构造面的特点,把晶体二极管分类如下: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。
因此,其PN结的静电容量小,适用于高频电路。
但是,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。
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。
键型二极管键型二极管是在锗或硅的单晶片上熔接或银的细丝而形成的。
其特性介于点接触型二极管和合金型二极管之间。
与点接触型相比较,虽然键型二极管的PN结电容量稍有增加,但正向特性特别优良。
多作开关用,有时也被应用于检波和电源整流(不大于50mA)。
在键型二极管中,熔接金丝的二极管有时被称金键型,熔接银丝的二极管有时被称为银键型。
合金型二极管在N型锗或硅的单晶片上,通过合金铟、铝等金属的方法制作PN结而形成的。
正向电压降小,适于大电流整流。
因其PN结反向时静电容量大,所以不适于高频检波和高频整流。
扩散型二极管在高温的P型杂质气体中,加热N型锗或硅的单晶片,使单晶片表面的一部变成P型,以此法PN结。
因PN结正向电压降小,适用于大电流整流。
最近,使用大电流整流器的主流已由硅合金型转移到硅扩散型。
台面型二极管PN结的制作方法虽然与扩散型相同,但是,只保留PN结及其必要的部分,把不必要的部分用药品腐蚀掉。
其剩余的部分便呈现出台面形,因而得名。
初期生产的台面型,是对半导体材料使用扩散法而制成的。
因此,又把这种台面型称为扩散台面型。
对于这一类型来说,似乎大电流整流用的产品型号很少,而小电流开关用的产品型号却很多。
平面型二极管在半导体单晶片(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。
二极管的分类一、根据构造分类半导体二极管主要是依靠PN结而工作的。
与PN结不可分割的点接触型和肖特基型,也被列入一般的二极管的范围内。
包括这两种型号在内,根据PN 结构造面的特点,把晶体二极管分类如下:1、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。
因此,其PN结的静电容量小,适用于高频电路。
但是,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。
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。
2、键型二极管键型二极管是在锗或硅的单晶片上熔接或银的细丝而形成的。
其特性介于点接触型二极管和合金型二极管之间。
与点接触型相比较,虽然键型二极管的PN结电容量稍有增加,但正向特性特别优良。
多作开关用,有时也被应用于检波和电源整流(不大于50mA)。
在键型二极管中,熔接金丝的二极管有时被称金键型,熔接银丝的二极管有时被称为银键型。
3、合金型二极管在N型锗或硅的单晶片上,通过合金铟、铝等金属的方法制作PN结而形成的。
正向电压降小,适于大电流整流。
因其PN结反向时静电容量大,所以不适于高频检波和高频整流。
4、扩散型二极管在高温的P型杂质气体中,加热N型锗或硅的单晶片,使单晶片表面的一部变成P型,以此法PN结。
因PN结正向电压降小,适用于大电流整流。
最近,使用大电流整流器的主流已由硅合金型转移到硅扩散型。
5、台面型二极管PN结的制作方法虽然与扩散型相同,但是,只保留PN结及其必要的部分,把不必要的部分用药品腐蚀掉。
其剩余的部分便呈现出台面形,因而得名。
初期生产的台面型,是对半导体材料使用扩散法而制成的。
因此,又把这种台面型称为扩散台面型。
对于这一类型来说,似乎大电流整流用的产品型号很少,而小电流开关用的产品型号却很多。
6、平面型二极管在半导体单晶片(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。
二极管百科名片二极管又称晶体二极管,简称二极管(diode);它只往一个方向传送电流的电子零件。
它是一种具有1个零件号接合的2个端子的器件,具有按照外加电压的方向,使电流流动或不流动的性质。
晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。
当不存在外加电压时,由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。
目录[二极管的特性二极管的应用二极管的工作原理二极管的类型根据构造分类根据用途分类根据特性分类二极管的导电特性二极管的特性二极管的应用二极管的工作原理二极管的类型根据构造分类根据用途分类根据特性分类二极管的导电特性•二极管的主要参数•半导体二极管参数符号及其意义•二极管的识别•LED发光二极管如何分类•二极管型号命名方法•二极管和半导体的关系•测试二极管的好坏二极管图示二极管的特性几乎在所有的电子电路中,都要用到半导体二极管,它在许多的电路中起着重要的作用,它是诞生最早的半导体器件之一,其应用也非常[1]广泛。
二极管的管压降:硅二极管(不发光类型)正向管压降0.7V,发光二极管正向管压降为随不同发光颜色而不同。
二极管的电压与电流不是线性关系,所以在将不同的二极管并联的时候要接相适应的电阻。
二极管的应用1、整流二极管利用二极管单向导电性,可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉冲直流电。
2、开关元件二极管在正向电压作用下电阻很小,处于导通状态,相当于一只接通的开关;在反向电压作用下,电阻很大,处于截止状态,如同一只断开的开关。
利用二极管的开关特性,可以组成各种逻辑电路。
3、限幅元件二极管正向导通后,它的正向压降基本保持不变(硅管为0.7V,锗管为0.3V)。
利用这一特性,在电路中作为限幅元件,可以把信号幅度限制在一定范围内。
4、继流二极管在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起继流作用。
5、检波二极管在收音机中起检波作用。
电子电路中二极管的作用非常之强大,看懂电路首先要了解电路中各类电子元件所起到的作用,以下是我收集到的二极管的学习资料,分享一下二极管种类与作用一、根据构造分类半导体二极管主要是依靠PN结而工作的。
与PN结不可分割的点接触型和肖特基型,也被列入一般的二极管的范围内。
包括这两种型号在内,根据PN结构造面的特点,把晶体二极管分类如下:1、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。
因此,其PN结的静电容量小,适用于高频电路。
但是,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。
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。
2、键型二极管键型二极管是在锗或硅的单晶片上熔接或银的细丝而形成的。
其特性介于点接触型二极管和合金型二极管之间。
与点接触型相比较,虽然键型二极管的PN结电容量稍有增加,但正向特性特别优良。
多作开关用,有时也被应用于检波和电源整流(不大于50mA)。
在键型二极管中,熔接金丝的二极管有时被称金键型,熔接银丝的二极管有时被称为银键型。
3、合金型二极管在N型锗或硅的单晶片上,通过合金铟、铝等金属的方法制作PN结而形成的。
正向电压降小,适于大电流整流。
因其PN结反向时静电容量大,所以不适于高频检波和高频整流。
4、扩散型二极管在高温的P型杂质气体中,加热N型锗或硅的单晶片,使单晶片表面的一部变成P型,以此法PN结。
因PN结正向电压降小,适用于大电流整流。
最近,使用大电流整流器的主流已由硅合金型转移到硅扩散型。
5、台面型二极管PN结的制作方法虽然与扩散型相同,但是,只保留PN结及其必要的部分,把不必要的部分用药品腐蚀掉。
其剩余的部分便呈现出台面形,因而得名。
初期生产的台面型,是对半导体材料使用扩散法而制成的。
因此,又把这种台面型称为扩散台面型。
对于这一类型来说,似乎大电流整流用的产品型号很少,而小电流开关用的产品型号却很多。
二极管的类型及工作原理二极管是最简单的半导体器件之一,也是最常见的电子元器件之一。
它是由半导体材料制成的,及其结构就象上面示意图所示。
它通常由一个P型半导体和一个N型半导体通过一个结合成的结进行连接,一般有材质由硅(Si)和锗(Ge)制成。
类型:根据材质的不同可分为硅材料和锗材料的二极管。
工作原理:二极管基于PN结结构的特性来工作。
PN结是通过P型半导体和N型半导体的区域的接触形成的。
当P型半导体的电子和N型半导体的空穴相遇时,它们会在PN结中重新结合,并释放出能量。
这就是二极管的正向偏置状态。
在二极管的正向偏置状态下,外加电压的正极连接到P型半导体,负极连接到N型半导体。
正极电压会推动P型半导体的电子向前,负极电压会将N型半导体中的空穴向前移动。
这种正向偏置状态下,电子和空穴会在PN结区域相遇,互相结合。
当电子和空穴结合时,它们会释放出能量,这个能量会以热量的形式散失掉。
然而,在二极管的反向偏置状态下,外加电压的负极连接到P型半导体,正极连接到N型半导体。
负极电压会推动P型半导体中的电子向后移动,正极电压会将N型半导体中的空穴向后移动。
这种反向偏置状态下,电子和空穴不会相遇,而是在PN结中形成一个电势垒。
这个电势垒会阻止电子和空穴的流动,使二极管处于截止状态。
值得注意的是,当反向电压超过二极管的击穿电压时,电势垒将被破坏,电流可以通过二极管。
这种现象被称为击穿,是电压超过了PN结结合的能力。
在这种情况下,二极管相当于一个开关,通过控制反向电压的大小可以打开或关闭电路。
总结起来,二极管的工作原理可以归纳为以下几点:1.正向偏置状态下,电子受到正电压的推动,向前移动,与空穴结合释放能量。
2.反向偏置状态下,电子和空穴不能相遇,形成电势垒,二极管处于截止状态。
3.当反向电压超过击穿电压时,电势垒被破坏,二极管进入导通状态。
通过掌握二极管的工作原理,能够理解它在电子电路中的应用。
例如,二极管可以用作整流器,在交流电路中将电流转换为直流电流。
晶体二极管的分类一、根据构造分类半导体二极管主要是依靠PN结而工作.txt看一个人的的心术,要看他的眼神;看一个人的身价,要看他的对手;看一个人的底牌,要看他的朋友。
明天是世上增值最快的一块土地,因它充满了希望。
晶体二极管的分类一、根据构造分类半导体二极管主要是依靠PN结而工作的。
与PN结不可分割的点接触型和肖特基型,也被列入一般的二极管的范围内。
包括这两种型号在内,根据PN结构造面的特点,把晶体二极管分类如下:1、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。
因此,其PN结的静电容量小,适用于高频电路。
但是,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。
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。
2、键型二极管键型二极管是在锗或硅的单晶片上熔接或银的细丝而形成的。
其特性介于点接触型二极管和合金型二极管之间。
与点接触型相比较,虽然键型二极管的PN结电容量稍有增加,但正向特性特别优良。
多作开关用,有时也被应用于检波和电源整流(不大于50mA)。
在键型二极管中,熔接金丝的二极管有时被称金键型,熔接银丝的二极管有时被称为银键型。
3、合金型二极管在N型锗或硅的单晶片上,通过合金铟、铝等金属的方法制作PN结而形成的。
正向电压降小,适于大电流整流。
因其PN结反向时静电容量大,所以不适于高频检波和高频整流。
4、扩散型二极管在高温的P型杂质气体中,加热N型锗或硅的单晶片,使单晶片表面的一部变成P型,以此法PN结。
因PN结正向电压降小,适用于大电流整流。
最近,使用大电流整流器的主流已由硅合金型转移到硅扩散型。
5、台面型二极管PN结的制作方法虽然与扩散型相同,但是,只保留PN结及其必要的部分,把不必要的部分用药品腐蚀掉。
其剩余的部分便呈现出台面形,因而得名。
初期生产的台面型,是对半导体材料使用扩散法而制成的。
因此,又把这种台面型称为扩散台面型。
对于这一类型来说,似乎大电流整流用的产品型号很少,而小电流开关用的产品型号却很多。
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。
因此,不需要为调整PN结面积的药品腐蚀作用。
由于半导体表面被制作得平整,故而得名。
并且,PN 结合的表面,因被氧化膜覆盖,所以公认为是稳定性好和寿命长的类型。
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。
对平面型二极管而言,似乎使用于大电流整流用的型号很少,而作小电流开关用的型号则很多。
7、合金扩散型二极管它是合金型的一种。
合金材料是容易被扩散的材料。
把难以制作的材料通过巧妙地掺配杂质,就能与合金一起过扩散,以便在已经形成的PN结中获得杂质的恰当的浓度分布。
此法适用于制造高灵敏度的变容二极管。
8、外延型二极管用外延面长的过程制造PN结而形成的二极管。
制造时需要非常高超的技术。
因能随意地控制杂质的不同浓度的分布,故适宜于制造高灵敏度的变容二极管。
9、肖特基二极管基本原理是:在金属(例如铅)和半导体(N型硅片)的接触面上,用已形成的肖特基来阻挡反向电压。
肖特基与PN结的整流作用原理有根本性的差异。
其耐压程度只有40V左右。
其特长是:开关速度非常快:反向恢复时间trr特别地短。
因此,能制作开关二极和低压大电流整流二极管。
二、根据用途分类1、检波用二极管就原理而言,从输入信号中取出调制信号是检波,以整流电流的大小(100mA)作为界线通常把输出电流小于100mA的叫检波。
锗材料点接触型、工作频率可达400MHz,正向压降小,结电容小,检波效率高,频率特性好,为2AP型。
类似点触型那样检波用的二极管,除用于检波外,还能够用于限幅、削波、调制、混频、开关等电路。
也有为调频检波专用的特性一致性好的两只二极管组合件。
2、整流用二极管就原理而言,从输入交流中得到输出的直流是整流。
以整流电流的大小(100mA)作为界线通常把输出电流大于100mA的叫整流。
面结型,工作频率小于KHz,最高反向电压从25伏至3000伏分A~X共22档。
分类如下:①硅半导体整流二极管2CZ型、②硅桥式整流器QL型、③用于电视机高压硅堆工作频率近100KHz的2CLG型。
大多数二极管能作为限幅使用。
也有象保护仪表用和高频齐纳管那样的专用限幅二极管。
为了使这些二极管具有特别强的限制尖锐振幅的作用,通常使用硅材料制造的二极管。
也有这样的组件出售:依据限制电压需要,把若干个必要的整流二极管串联起来形成一个整体。
4、调制用二极管通常指的是环形调制专用的二极管。
就是正向特性一致性好的四个二极管的组合件。
即使其它变容二极管也有调制用途,但它们通常是直接作为调频用。
5、混频用二极管使用二极管混频方式时,在500~10,000Hz的频率范围内,多采用肖特基型和点接触型二极管。
6、放大用二极管用二极管放大,大致有依靠隧道二极管和体效应二极管那样的负阻性器件的放大,以及用变容二极管的参量放大。
因此,放大用二极管通常是指隧道二极管、体效应二极管和变容二极管。
7、开关用二极管有在小电流下(10mA程度)使用的逻辑运算和在数百毫安下使用的磁芯激励用开关二极管。
小电流的开关二极管通常有点接触型和键型等二极管,也有在高温下还可能工作的硅扩散型、台面型和平面型二极管。
开关二极管的特长是开关速度快。
而肖特基型二极管的开关时间特短,因而是理想的开关二极管。
2AK型点接触为中速开关电路用;2CK 型平面接触为高速开关电路用;用于开关、限幅、钳位或检波等电路;肖特基(SBD)硅大电流开关,正向压降小,速度快、效率高。
8、变容二极管用于自动频率控制(AFC)和调谐用的小功率二极管称变容二极管。
日本厂商方面也有其它许多叫法。
通过施加反向电压,使其PN结的静电容量发生变化。
因此,被使用于自动频率控制、扫描振荡、调频和调谐等用途。
通常,虽然是采用硅的扩散型二极管,但是也可采用合金扩散型、外延结合型、双重扩散型等特殊制作的二极管,因为这些二极管对于电压而言,其静电容量的变化率特别大。
结电容随反向电压VR变化,取代可变电容,用作调谐回路、振荡电路、锁相环路,常用于电视机高频头的频道转换和调谐电路,多以硅材料制作。
9、频率倍增用二极管对二极管的频率倍增作用而言,有依靠变容二极管的频率倍增和依靠阶跃(即急变)二极管的频率倍增。
频率倍增用的变容二极管称为可变电抗器,可变电抗器虽然和自动频率控制用的变容二极管的工作原理相同,但电抗器的构造却能承受大功率。
阶跃二极管又被称为阶跃恢复二极管,从导通切换到关闭时的反向恢复时间trr短,因此,其特长是急速地变成关闭的转移时间显著地短。
如果对阶跃二极管施加正弦波,那么,因tt(转移时间)短,所以输出波形急骤地被夹断,故能产生很多高频谐波。
10、稳压二极管是代替稳压电子二极管的产品。
被制作成为硅的扩散型或合金型。
是反向击穿特性曲线急骤变化的二极管。
作为控制电压和标准电压使用而制作的。
二极管工作时的端电压(又称齐纳电压)从3V左右到150V,按每隔10%,能划分成许多等级。
在功率方面,也有从200mW至100W以上的产品。
工作在反向击穿状态,硅材料制作,动态电阻RZ很小,一般为2CW型;将两个互补二极管反向串接以减少温度系数则为2DW型。
11、PIN型二极管(PIN Diode)这是在P区和N区之间夹一层本征半导体(或低浓度杂质的半导体)构造的晶体二极管。
PIN中的I是“本征”意义的英文略语。
当其工作频率超过100MHz时,由于少数载流子的存贮效应和“本征”层中的渡越时间效应,其二极管失去整流作用而变成阻抗元件,并且,其阻抗值随偏置电压而改变。
在零偏置或直流反向偏置时,“本征”区的阻抗很高;在直流正向偏置时,由于载流子注入“本征”区,而使“本征”区呈现出低阻抗状态。
因此,可以把PIN二极管作为可变阻抗元件使用。
它常被应用于高频开关(即微波开关)、移相、调制、限幅等电路中。
12、雪崩二极管 (Avalanche Diode)它是在外加电压作用下可以产生高频振荡的晶体管。
产生高频振荡的工作原理是栾的:利用雪崩击穿对晶体注入载流子,因载流子渡越晶片需要一定的时间,所以其电流滞后于电压,出现延迟时间,若适当地控制渡越时间,那么,在电流和电压关系上就会出现负阻效应,从而产生高频振荡。
它常被应用于微波领域的振荡电路中。
13、江崎二极管(Tunnel Diode)它是以隧道效应电流为主要电流分量的晶体二极管。
其基底材料是砷化镓和锗。
其P型区的N型区是高掺杂的(即高浓度杂质的)。
隧道电流由这些简并态半导体的量子力学效应所产生。
发生隧道效应具备如下三个条件:①费米能级位于导带和满带内;②空间电荷层宽度必须很窄(0.01微米以下);简并半导体P型区和N型区中的空穴和电子在同一能级上有交叠的可能性。
江崎二极管为双端子有源器件。
其主要参数有峰谷电流比(IP/PV),其中,下标“P”代表“峰”;而下标“V”代表“谷”。
江崎二极管可以被应用于低噪声高频放大器及高频振荡器中(其工作频率可达毫米波段),也可以被应用于高速开关电路中。
14、快速关断(阶跃恢复)二极管 (Step Recovary Diode)它也是一种具有PN结的二极管。
其结构上的特点是:在PN结边界处具有陡峭的杂质分布区,从而形成“自助电场”。
由于PN结在正向偏压下,以少数载流子导电,并在PN结附近具有电荷存贮效应,使其反向电流需要经历一个“存贮时间”后才能降至最小值(反向饱和电流值)。
阶跃恢复二极管的“自助电场”缩短了存贮时间,使反向电流快速截止,并产生丰富的谐波分量。
利用这些谐波分量可设计出梳状频谱发生电路。
快速关断(阶跃恢复)二极管用于脉冲和高次谐波电路中。
15、肖特基二极管(Schottky Barrier Diode)它是具有肖特基特性的“金属半导体结”的二极管。
其正向起始电压较低。
其金属层除材料外,还可以采用金、钼、镍、钛等材料。
其半导体材料采用硅或砷化镓,多为N型半导体。
这种器件是由多数载流子导电的,所以,其反向饱和电流较以少数载流子导电的PN结大得多。
由于肖特基二极管中少数载流子的存贮效应甚微,所以其频率响仅为RC 时间常数限制,因而,它是高频和快速开关的理想器件。
其工作频率可达100GHz。
并且,MIS (金属-绝缘体-半导体)肖特基二极管可以用来制作太阳能电池或发光二极管。
16、阻尼二极管具有较高的反向工作电压和峰值电流,正向压降小,高频高压整流二极管,用在电视机行扫描电路作阻尼和升压整流用。
17、瞬变电压抑制二极管TVP管,对电路进行快速过压保护,分双极型和单极型两种,按峰值功率(500W-5000W)和电压(8.2V~200V)分类。