半导体材料及二极管习题

半导体二极管及其应用习题解答自测题(一)判断下列说法是否正确，用“√”和“”表示判断结果填入空内1. 半导体中的空穴是带正电的离子。

（）2. 温度升高后，本征半导体内自由电子和空穴数目都增多，且增量相等。

（）3. 因为P型半导体的多子是空穴，所以它带正电。

（）4. 在N型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P型半导体。

（）5. PN结的单向导电性只有在外加电压时才能体现出来。

（）选择填空1. N型半导体中多数载流子是；P型半导体中多数载流子是。

(A ．自由电子B．空穴2. N型半导体；P型半导体。

A．带正电B．带负电C．呈电中性3. 在掺杂半导体中，多子的浓度主要取决于，而少子的浓度则受的影响很大。

A．温度B．掺杂浓度C．掺杂工艺D．晶体缺陷4. PN结中扩散电流方向是；漂移电流方向是。

A．从P区到N区B．从N区到P区5. 当PN结未加外部电压时，扩散电流飘移电流。

A．大于B．小于C．等于6. 当PN结外加正向电压时，扩散电流漂移电流，耗尽层；当PN结外加反向电压时，扩散电流漂移电流，耗尽层。

`A．大于B．小于C．等于D．变宽E．变窄F．不变7. 二极管的正向电阻，反向电阻。

A．大B．小8. 当温度升高时，二极管的正向电压，反向电流。

A．增大B．减小C．基本不变9. 稳压管的稳压区是其工作在状态。

A．正向导通B．反向截止C．反向击穿有A、B、C三个二极管，测得它们的反向电流分别是2A、0.5A、5A；在外加相同的正向电压时，电流分别为10mA、30mA、15mA。

比较而言，哪个管子的性能最好试求图所示各电路的输出电压值U O，设二极管的性能理想。

：5V VD+-3kΩU OVD7V5V+-3kΩU O5V1VVD+-3kΩU O （a）（b）（c）10V5VVD3k Ω+._O U 2k Ω6V9VVD VD +-123k ΩU OVD VD 5V7V+-123k ΩU O（d ） （e ） （f ）图在图所示电路中，已知输入电压u i =5sin t （V ），设二极管的导通电压U on =。

电⼦电路基础习题册参考答案第⼀章电⼦电路基础习题册参考答案（第三版）全国中等职业技术第⼀章常⽤半导体器件§1-1 晶体⼆极管⼀、填空题1、物质按导电能⼒的强弱可分为导体、绝缘体和半导体三⼤类，最常⽤的半导体材料是硅和锗。

2、根据在纯净的半导体中掺⼊的杂质元素不同，可形成N 型半导体和P 型半导体。

3、纯净半导体⼜称本征半导体，其内部空⽳和⾃由电⼦数相等。

N型半导体⼜称电⼦型半导体，其内部少数载流⼦是空⽳；P 型半导体⼜称空⽳型半导体，其内部少数载流⼦是电⼦。

4、晶体⼆极管具有单向导电性，即加正向电压时，⼆极管导通，加反向电压时，⼆极管截⽌。

⼀般硅⼆极管的开启电压约为0.5 V，锗⼆极管的开启电压约为0.1 V；⼆极管导通后，⼀般硅⼆极管的正向压降约为0.7 V,锗⼆极管的正向压降约为0.3 V。

5.锗⼆极管开启电压⼩，通常⽤于检波电路，硅⼆极管反向电流⼩，在整流电路及电⼯设备中常使⽤硅⼆极管。

6.稳压⼆极管⼯作于反向击穿区，稳压⼆极管的动态电阻越⼩，其稳压性能好。

7在稳压电路中，必须串接限流电阻，防⽌反向击穿电流超过极限值⽽发⽣热击穿损坏稳压管。

8⼆极管按制造⼯艺不同，分为点接触型、⾯接触型和平⾯型。

9、⼆极管按⽤途不同可分为普通⼆极管、整流⼆极管、稳压⼆极管、开关、热敏、发光和光电⼆极管等⼆极管。

10、⼆极管的主要参数有最⼤整流电流、最⾼反向⼯作电压、反向饱和电流和最⾼⼯作频率。

11、稳压⼆极管的主要参数有稳定电压、稳定电流和动态电阻。

12、图1-1-1所⽰电路中，⼆极管V1、V2均为硅管，当开关S与M 相接时，A点的电位为⽆法确定V,当开关S与N相接时，A点的电位为0 V.13图1-1-2所⽰电路中，⼆极管均为理想⼆极管，当开关S打开时，A点的电位为10V 、流过电阻的电流是4mA ；当开关S闭合时，A点的电位为0 V，流过电阻的电流为2mA 。

14、图1-1-3所⽰电路中，⼆极管是理想器件，则流过⼆极管V1的电流为0.25mA ，流过V2的电流为0.25mA ,输出电压U0为+5V。

第2章§2.2 晶体二极管习题1与参考答案【考核内容】1、二极管工作状态的判断。

2.2 半导体二级管*【模拟实验1】引入如图所示，直流电源E为6v，小灯电压6v,电阻900Ω；二极管的正向压降0.7v；R1=100Ω。

实验结果：开关在1位置，二极管D1导通，小灯亮。

实验结果：开关在2位置，二极管D1截止，小灯不亮。

实验结论：二极管是具有单向导电性的两极器件。

2.2.1 晶体二极管的结构和分类1.二极管结构半导体二极管又称晶体二极管，它由管芯(主要是PN结)，从P区和N区分别焊出的两根金属引线正负极，P区引出为正极，或阳极，用“+”表示；N区引出为负极，或负极，用“-”表示。

以及用塑料、玻璃或金属封装的外壳组成，如图所示二极管的结构。

二极管的核心部分是PN 结，二极管是具有单向导电性的两极器件，这也是二极管的主要特性。

二极管符号：diode [daɪəʊd]2. 二极管分类(1)按半导体材料划分有硅二极管、锗二极管、砷化镓二极管等。

(2)按PN结结构划分有点接触型二极管、面接触型二极管、平面型二极管。

(3)按用途划分有整流二极管、检波二极管、稳压二极管、开关二极管、发光二极管、变容二极管等。

点接触型：结面积小，结电容小，允许电流小，最高工作频率高，用于检波和变频等高频电路。

面接触型：结面积大，结电容大，允许电流大，最高工作频率低，用于工频大电流整流电路。

*平面型：结面积可小、可大，小的工作频率高，大的结允许的电流大。

3、半导体器件型号命名方法半导体器件的型号命名，表2-1给出了各种型号的半导体二极管、三极管的符号、构成材料、名称性能以及表达这些意义的符号。

表2-1-型号组成部分的符号及意义【举例】：2CZ3 ：硅整流二极管，序号3 2CP11：硅普通二极管，序号112.2.2 二极管的伏安特性曲线二极管的伏安特性：二极管的电流与其端电压的关系称为伏安特性。

描述了二极管两端电压与流过二极管的电流之间的关系。

半导体二极管及其应用习题解答Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT第1章半导体二极管及其基本电路教学内容与要求本章介绍了半导体基础知识、半导体二极管及其基本应用和几种特殊二极管。

教学内容与教学要求如表所示。

要求正确理解杂质半导体中载流子的形成、载流子的浓度与温度的关系以及PN结的形成过程。

主要掌握半导体二极管在电路中的应用。

表第1章教学内容与要求内容提要1.2.1半导体的基础知识1．本征半导体高度提纯、结构完整的半导体单晶体叫做本征半导体。

常用的半导体材料是硅(Si)和锗(Ge)。

本征半导体中有两种载流子：自由电子和空穴。

自由电子和空穴是成对出现的，称为电子空穴对，它们的浓度相等。

本征半导体的载流子浓度受温度的影响很大，随着温度的升高，载流子的浓度基本按指数规律增加。

但本征半导体中载流子的浓度很低，导电能力仍然很差，2．杂质半导体(1) N 型半导体 本征半导体中，掺入微量的五价元素构成N 型半导体，N 型半导体中的多子是自由电子，少子是空穴。

N 型半导体呈电中性。

(2) P 型半导体 本征半导体中，掺入微量的三价元素构成P 型半导体。

P 型半导体中的多子是空穴，少子是自由电子。

P 型半导体呈电中性。

在杂质半导体中，多子浓度主要取决于掺入杂质的浓度，掺入杂质越多，多子浓度就越大。

而少子由本征激发产生，其浓度主要取决于温度，温度越高，少子浓度越大。

1.2.2 PN 结及其特性1．PN 结的形成在一块本征半导体上，通过一定的工艺使其一边形成N 型半导体，另一边形成P 型半导体，在P 型区和N 型区的交界处就会形成一个极薄的空间电荷层，称为PN 结。

PN 结是构成其它半导体器件的基础。

2．PN 结的单向导电性PN 结具有单向导电性。

外加正向电压时，电阻很小，正向电流是多子的扩散电流，数值很大，PN 结导通；外加反向电压时，电阻很大，反向电流是少子的漂移电流，数值很小，PN 结几乎截止。

习题６基础知识部分：6.1 选择题1．用万用表R×1K电阻档测某一个二极管时，发现其正、反电阻均近于1000ＫΩ，这说明该二极管（）A、短路B、完好C、开路D、无法判断答案：C2.AB0.7V，反偏时电阻为∞，则以下说法正确的是（）。

A、VD导通，U AO=5.3V；B、VD导通，U AO=—5.3V；C、VD导通，U AO=—6V；D、VD导通，U AO=6V；E、VD截止，U AO=—9V。

答案：C4.下列电路中变压器二次电压均相同，负载电阻及滤波电容均相等，二极管承受反向电压最低的是( )，负载电流最小的是（）。

A.半波整流电容滤波电路B.全波整流电容滤波电路C.桥式整流电容滤波电路答案：C A5.测得输出电压为10VA.滤波电容开路B.负载开路C.滤波电容击穿短路D.其中一个二极管损坏答案：B D A6. 稳压二极管电路如图，稳压二极管的稳压值U Z=6.3V，正向导通压降0.7V，则U O 为( )。

A.6.3VB.0.7VC.7VD.14V答案：C7.图示电路，若U I上升，则U O( )→U A（）→U CE1（）→U O（）。

A.增大B.不变C.减小答案：b9.某NPN硅管在放大电路中测得各极对地电压分别为U C=12V，U B=4V，U E=0V，由此可判别三极管（）。

A.处于放大状态B.处于饱和状态C.处于截止状态D.已损坏答案：D10.测得三极管的电流方向、大小如图所示，则可判断三个电极为（）。

A.①基极b，②发射极e，③集电极cB.①基极b，②集电极c，③发射极eC.①集电极cD.①发射极e答案：C6.2 填空题1.PN结具有性，偏置时导通，偏置时截止。

答案：单向导电正向反向2. 半导体二极管2AP7是半导体材料制成的，2CZ56是半导体材料制成的。

答案：N型锗N型硅3．图示电路中设二极管正向压降为0.7V，当U i=6V时，U o为答案：4.7V4.I R= mA；⑷流过稳压二极管的电流为mA。

半导体物理习题答案半导体物理是固体物理的一个重要分支，它研究的是半导体材料的物理性质及其在电子器件中的应用。

以下是一些常见的半导体物理习题及其答案。

习题一：半导体的能带结构问题：简述半导体的能带结构，并解释价带、导带和禁带的概念。

答案：半导体的能带结构由价带和导带组成，两者之间存在一个能量间隔，称为禁带。

价带是半导体中电子能量最低的能带，当电子处于价带时，它们是被束缚在原子周围的。

导带是电子能量最高的能带，电子在导带中可以自由移动。

禁带是价带顶部和导带底部之间的能量区间，在这个区间内不存在允许电子存在的能级。

半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，主要因为其禁带宽度较小，电子容易从价带激发到导带。

习题二：PN结的形成与特性问题：解释PN结的形成过程，并描述其正向和反向偏置特性。

答案：PN结是由P型半导体和N型半导体接触形成的结构。

P型半导体中存在空穴，而N型半导体中存在自由电子。

当P型和N型半导体接触时，由于扩散作用，P型中的空穴会向N型扩散，而N型中的电子会向P型扩散。

这种扩散导致在接触区域形成一个耗尽层，其中电子和空穴复合，留下固定电荷，形成内建电场。

正向偏置时，外加电压使内建电场减弱，允许更多的电子和空穴通过PN结，从而增加电流。

反向偏置时，外加电压增强了内建电场，阻碍了电子和空穴的流动，导致电流非常小。

习题三：霍尔效应问题：描述霍尔效应的基本原理，并解释霍尔电压的产生。

答案：霍尔效应是指在垂直于电流方向的磁场作用下，载流子受到洛伦兹力的作用，导致电荷在样品一侧积累，从而在垂直于电流和磁场方向上产生一个横向电压差，即霍尔电压。

霍尔效应的发现为研究材料的载流子类型和浓度提供了一种有效的方法。

霍尔电压的大小与电流、磁场强度以及材料的载流子浓度有关。

习题四：半导体的掺杂问题：解释半导体掺杂的目的和方法，并举例说明。

答案：半导体掺杂的目的是为了改变半导体的导电性能。

通过在纯净的半导体中掺入微量的杂质原子，可以增加或减少半导体中的载流子数量。

二极管及整流电路习题(一):一、填空题1、把P型半导体N型半导体结合在一起，就形成。

2、半导体二极管具有单向导电性，外加正偏电压，外加反偏电压。

3、锗二极管工作在导通区时正向压降大约是，死区电压是。

4、硅二极管的工作电压为，锗二极管的工作电压为。

5、整流二极管的正向电阻越，反向电阻越，表明二极管的单向导电性能越好。

6、杂质半导体分型半导体和型半导体两大类。

7、当加到二极管上的反向电压增大到一定数值时，反向电流会突然增大，此现象称为现象。

8. PN结导通，时截止，这种特性称为二、选择题1、具有热敏特性的半导体材料受热后，半导体的导电性能将（）。

A、变好B、变差C、不变D、无法确定2、P型半导体是指在本征半导体中掺入微量的（）。

A、硅元素B、硼元素C、磷元素D、锂元素3、N型半导体是指在本征半导体中掺入微量的（）。

A、硅元素B、硼元素C、磷元素D、锂元素4、PN结加正向电压时，空间电荷区将（）。

A、变窄B、基本不变C、变宽D、无法确定5、二极管正向电阻比反向电阻（）。

A、大B、小C、一样大D、无法确定6、二极管的导通条件（）。

A、uD>0B、uD>死区电压C、uD>击穿电压D、以上都不对7、晶体二极管内阻是（）。

A、常数B、不是常数C、不一定D、没有电阻8、把一个二极管直接同一个电动势为1.5V，内阻为零的电池正向连接，该二极管（）。

A、击穿B、电流为零C、电流正常D、电流过大使管子烧坏9、当环境温度升高时，二极管的反向电流将（）。

A、减少B、增大C、不变D、缓慢减少10、二极管在反向截止区的反向电流（）。

A、随反向电压升高而升高B、随反向电压升高而急剧升高C、基本保持不变D、随反向电压升高而减少11、某晶体二极管的正、反向电阻都很小或为零时，则该二极管（）。

A、正常B、已被击穿C、内部短路D、内部开路12、二极管电路如右图所示，则V1、V2的状态为（）A、V1、V2均导通B、V1导通，V2截止C、V1截止，V2导通D、V1、V2均截止13、当温度增加时，本征半导体中的自由电子和空穴的数量（）。

第一章半导体二极管及其电路【教学要求】本章主要介绍了半导体的基础知识及半导体器件的核心环节—PN结。

PN结具有单向导电特性、击穿特性和电容特性。

介绍了半导体二极管的物理结构、工作原理、特性曲线和主要参数。

理想情况下，二极管相当于开关闭合与断开。

介绍了二极管的简单应用电路，包括整流、限幅电路等。

同时还介绍了稳压二极管、发光二极管、光电二极管、变容二极管。

教学内容、要求和重点见如表1.1。

表1.1 教学内容、要求和重点【例题分析与解答】【例题1-1】二极管电路及其输入波形如图1-1所示，设U im>U R,，二极管为理想，试分析电路输出电压，并画出其波形。

解：求解这类电路的基本思路是确定二极管D在信号作用下所处的状态，即根据理想二极管单向导电的特性及具体构成的电路，可获得输出U o的波形。

本电路具体分析如下：当U i增大至U R时，二极管D导通，输出U o被U R嵌位，U o=U R，其他情况下，U o=U i。

这类电路又称为限幅电路。

图1-1【例题1-2】二极管双向限幅电路如图1-2 (a)所示，若输入电压U i=7sinωt (V)，试分析并画出电路输出电压的波形。

（设二极管的U on为0.7V，忽略二极管内阻）。

图1-2解：用恒压降等效模型代替实际二极管，等效电路如图1-2(b)所示，当U i<－3.7V时，D2反偏截止，D1正偏导通，输出电压被钳制在－3.7V；当－3.7V<U i <3.7V时，D1、D2均反偏截止，此时R中无电流，所以U o=U i；当3.7V<U i时，D1反偏截止，D2正偏导通，输出电压被钳制在3.7V。

综合上述分析，可画出的波形如图1-20(c)所示，输出电压的幅度被限制在正负3.7V 之间。

【例题1-3】电路如图1-3（a），二极管为理想，当B点输入幅度为±3V、频率为1kH Z的方波，A点输入幅度为3V、频率为100kH Z的正弦波时，如图1-3（b），试画出Uo点波形。

13级《计算机电路基础》半导体晶体二极管习题一答案2021 10213级《计算机电路基础》半导体晶体二极管习题一答案2021-10-213级“计算机电路基础”练习1的答案§2.1半导体的基本知识§2.2晶体二极管一、填空（1）二极管按所用材料可分为硅和锗两类；按pn结的结构特点可分为点接触和面接触两种。

（2）pn结的正向接法是p型区接电路源的正极，n型区接电源的负极。

（3）二极管的电压-电流关系可以简单地理解为正偏压（二极管两端的正电压）开启和反向偏压（二极管两端的反向电压）关闭的特性。

导通后，硅管压降约为0.6~0.7V，锗管压降约为0.2~0.3V。

（4）在判别锗硅二极管时，当测出正向压降为0.2～0.3v，此二极管为锗二极管；当测出正向压降为0.6～0.7v，此二极管为硅二极管。

（5）当施加在二极管上的反向电压增加到一定值时，反向电流将突然增加。

这种现象被称为反向击穿现象。

（6）理想二极管正向导通时，管压降为0V。

反向截止时，其电流为0μa7半导体中存在的两种携带电荷参与导电的“粒子”，称为载流子8载流子包括自由电子和空穴二极管的导电性由施加在二极管两端的电压和流过二极管的电流决定。

两者之间的关系称为二极管的伏安特性10自然界的物质，就其导电性能，大致分为三类：一类是导电性能良好的物质叫导体，如银、铜、铝、铁等金属；另一类是在一般条件下不能导电的物质叫绝缘体，如陶瓷、塑料、橡胶、玻璃等；还有一类物质，其导电性能介于导体和绝缘体之间称之为半导体，如硅、锗、砷化镓等。

11没有任何杂质的单晶半导体称为本征半导体。

本征半导体被加热或获得其他能量以激发电子-空穴对的现象称为本征激发。

在本征半导体中，自由电子和空穴总是成对出现，称为电子空穴对。

12在本征半导体硅或锗的晶体内掺入微量的五价元素杂质，如磷或锑等，就形成了n型半导体。

经过特殊处理后，如果p型半导体和n型半导体紧密结合，在两个半导体的界面上将出现一个具有特殊物理现象的极薄区域，称为PN结14当p型半导体与n型半导体结合在一起时，由于p型半导体中空穴为多子，n型半导体中空穴为少子，这样就形成了一个空穴浓度差。

第5章常用半导体元件习题5。

1晶体二极管一、填空题:1．半导体材料的导电能力介于和之间,二极管是将封装起来,并分别引出和两个极。

2．二极管按半导体材料可分为和 ,按内部结构可分为＿和，按用途分类有、、四种。

3．二极管有、、、四种状态，PN结具有性，即。

4．用万用表（R×1K档）测量二极管正向电阻时，指针偏转角度，测量反向电阻时，指针偏转角度。

5．使用二极管时，主要考虑的参数为和二极管的反向击穿是指。

6．二极管按PN结的结构特点可分为是型和型。

7．硅二极管的正向压降约为 V,锗二极管的正向压降约为 V;硅二极管的死区电压约为V,锗二极管的死区电压约为 V。

8．当加到二极管上反向电压增大到一定数值时，反向电流会突然增大，此现象称为现象。

9．利用万用表测量二极管PN结的电阻值，可以大致判别二极管的、和PN结的材料。

二、选择题：1。

硅管和锗管正常工作时，两端的电压几乎恒定，分别分为( ).A。

0。

2-0.3V 0。

6—0.7V B. 0.2—0.7V 0.3-0。

6VC.0.6-0。

7V 0.2-0.3V D。

0。

1—0.2V 0.6-0.7V的大小为( ).2。

判断右面两图中，UABA. 0。

6V 0.3V B。

0。

3V 0.6VC. 0.3V 0。

3V D。

0。

6V 0.6V3.用万用表检测小功率二极管的好坏时，应将万用表欧姆档拨到( ）Ω档.A。

1×10 B. 1×1000 C. 1×102或1×103 D。

1×1054. 如果二极管的正反向电阻都很大，说明（ ) .A. 内部短路 B。

内部断路 C。

正常 D. 无法确定5。

当硅二极管加0。

3V正向电压时，该二极管相当于（ ) 。

A. 很小电阻 B。

很大电阻 C。

短路 D。

开路6．二极管的正极电位是—20V，负极电位是-10V，则该二极管处于（）。

A．反偏 B．正偏 C．不变D。

断路7．当环境温度升高时，二极管的反向电流将（）A．增大 B．减小 C．不变D。