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半导体二极管及其应用:教学基本要求教 学 基 本 要 求主 要 知 识 点熟练掌握正确理解一般了解本征半导体，掺杂半导体√PN 结的形成√PN 结的单向导电性√半导体基础知识PN 结的电容效应√二极管的结构及类型√二极管的伏安特性及主要参数√ √二极管的应用（整流和限幅） √硅稳压管的伏安特性、主要参数√硅稳压管稳压电路√半导体二极管光电二极管，变容二极管√2.2 重点和难点一、重点1．理解PN...
由伽马射线激起的闪烁晶体发出的光信号，从而实现成像的。光导效应和光敏电阻 光照射到绝大多数高电阻率半导体材料时，会引起该材料的电阻率下降而易于导电的现象，称光导效应。用具有光导效应的材料制成的光敏器件，称之为光敏电阻或光导管。光敏二极管和光敏三极管 光敏二极管的结构与一般二极管相似，装在透明玻璃外壳中，它的PN结装在管顶，便于接受光的照射。光敏二极管在电路中工作时，一般接上反向电压。在没有光照射时，反向...
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。
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。
平面型二极管是一种特制的硅二极管，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。二极管的导电特性
二极管最重要的特……...
抑制功率二极管反向恢复几种方案的比较 抑制功率二极管反向恢复几种方案的比较引言 高频功率二极管在电力电子装置中的应用极其广泛。但PN结功率二极管在由导通变为截止状态过程中，存在反向恢复现象。这会引起二极管损耗增大，电路效率降低以及EMI增加等问题。这一问题在大功率电源中更加突出。常用RC吸收、串入饱和电抗器吸收、软...
大多采用 封装形式。 基本原理是：在金属（例如铅）和半导体（N 型硅片）的接触面上，形成肖 特基势垒来阻挡反向电压。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：反向恢复时间特别地短。 因此，能制作开关二极和低压大电流整流二极管。 肖特基二极管（Schottky Barrier Diode)是具有肖特基特性的“金属半导体结” 的二极管...
整流管与稳压管的参数和选择原则整流管与稳压管的参数和选择原则(一)整流二极管的主要参数 1.IF— 最大平均整流电流。 指二极管[pic]期工作时允许通过的最大正向平均电流。该电流由PN结的结面积和散热条件决定。使用时应注意通过二极管的平均电流不能大于此值，并要满足散热条件。例如1N4000系列二极管的IF为1A。 2.VR— 最大反向工作电压。 指二极管两端...
和微分电路2.4.1 积分电路2.4.2 微分电路2.5 集成运算放大器的一般内部结构框图小结自我检验题思考题和习题3 半导体二极管及其应用电路引言3.1 PN结的基本知识3.1.1 纯半导体3.1.2 杂质半导体3.1.3 PN结3.1.4 PN结的单向导电性3.2 半导体二极管3.2.1 半导体二极管的结构 3.2.2 半导体二极管的伏安特性3.2.3 二极管的主要参数3.2.4 二极管模型3.3...
。 ||　　检波二极管的代换 ||　　检波二极管损坏后，若无同型号二极管更换时，也可以选用半导体材||料相同，主要参数相近的二极管来代换。在业余条件下，也可用损坏了一||个PN结的锗材料高频晶体管来代用。 ||　　2．整流二极管的选用...
_二极管的动作特性及应用 二极管的动作特性及应用 二极管属于半导体元件的一种，应用在一般电子电路的半导体，依照性质的不同可以分成P型与N型两种，如果利用P型→N型性质改变所构成的PN接合，就可以制作二极管(Diode)元件，除此之外使金属与半导体接触，利用Schottky接合的电气特性，同样可以制作二极管元件...
模拟电子技术第1章 半导体二极管及其应用电路本章重点内容 z PN结及其单向导电特性 z 半导体二极管的伏安特性曲线 z 二极管在实际中的应用1.1PN结价电子＋4＋4＋41.1.1 本征半导体＋4 ＋4 ＋4共价键的两 个价电子自由电子＋4cb＋4 ＋4a＋4空穴（a）硅和锗原子的简化结构模型 (b)晶体的共价键结构及电子空穴对的产生 图 1.1硅、锗...
PN二极管相关帖子
& & 11．判断无符号电解电容极性
& & 先将电容短路放电，再将两引线做好A、B标记，万用表置R×100或R×1k挡，黑表笔接A引线，红表笔接B引线，待指针静止不动后读数，测完后短路放电；再将黑表笔接B引线，红表笔接A引线，比较两次读数，阻值较大的一次黑表笔所接为正极，红表笔所接为负极。
& & 12．测发光二极管
。(3)、饱和区：当三极管的集电结电流IC增大到一定程度时，再增大Ib，Ic也不会增大，超出了放大区，进入了饱和区。饱和时，Ic最大，集电极和发射之间的内阻最小，电压Uce只有0.1V~0.3V，Uce由上可见三极管具有“开关”和“放大”两大功能。从三极管的PN结看三个工作区：be间和bc间表现为PN结特性，在测量上可等效为二个PN结反串。以前无件紧张时，也有三极管代二极管用的。但二个二极管接成一个...
1、&&同相放大电路加在两输入端的电压大小接近相等2、&&反相放大电路的重要特征是“虚地”的概念3、&&PN结具有一种很好的数学模型：开关模型à二极管诞生了à再来一个PN结，三极管诞生了4、&&高频电路中，必须考虑PN结电容的影响（正向偏置为扩散电容，反相偏置为势垒电容）5、&&点接触型二极管...
由于二极管在流过电流较大时，其伏安特性与理想PN结方程存在较大偏差，而在信号较小时，又难满足uD&&UT的条件，所以上图的电路信号工作范围小，为了获得较大的工作范围，常用三极管接成二极管的形式代替图中的VD。
模拟电子电路基础--集成运算放大器...
;&&桥堆被热击穿
& &&&热击穿的情况在机器自动焊接中出现很少，但在人工手动焊接的情况下就比较多见到。我们知道桥堆桥堆内部是由4颗二极管芯片构成的,然而二极管PN的结温大概在150℃左右。所以当焊接时间过长导致温度上升,很容易将内置芯片熔断造成桥堆桥堆被热击穿的情况。因此在实际应用中提升焊接工艺的水平也是很重要的课题，将在一定程度上杜绝桥堆...
P 集电极，这样N 集电极直接接触场截止层并用作PN二极管的阴极，而P 还继续做它的FS-IGBT的集电极，它具有增强的电流特性且改变了成本结构，因为不需要共封装反并联二极管了。实验证明，它可以提高饱和电流，降低饱和压降(~12%)。
6、IGBT的主要I-V特性：
IGBT你既可以把它当做一个MOSFET与PiN二极管串联，也可以当做是一个宽基区的PNP被MOSFET驱动...
。电源的电压值和极性是否符合要求，电源是否已确实接入了电路等。4、观察元器件安装情况。电解电容的极性、二极管和三极管的引线端子、集成电路的引线端子有无接错、漏接、互碰等情况，安装位置是否合理，对于扰源有无屏蔽措施等。5、观察布线情况。输入和输出线、强电和弱点线、交流和直流线等是否违反布线原则。静态观察后可进行通电检查。接通电源后，观察元器件有无发烫、冒烟等情况，变压器有无焦味或发热及异常声响。直接...
随电压的增长按指数规律增 长，宏观上呈现导通状态，而加上反向电压时，情况与前述正好相反，阻挡层变厚，电流几乎完全为零，宏观上呈现截止状态。这就是PN结的单向导电特性。
9、在PN结加反向电压时果真没有电流吗?
答：并不是完全没有电流，少数载流子在反向电压的作用下产生极小的反向漏电流。
10、二极管最基本的技术参数是什么？
答：最大整流电流
11、二极管主要用途有哪些？
答：整流、检波...
程不必重复，可从晶体的共价键结构讲起。ＰＮ结是重点内容，要求用物理概念讲清ＰＮ结的单向导电性，三极管的电流分配及放大原理。重点掌握二极管与三极管的特性和主要参数。
1、在放大器的三种基本组态（共射、共基、共集）中，应重点掌握共射和共集电路的组成和工作原理。
2、放大器的图解分析法，主要用来确定静态工作点和分析动态工作过程，不要求用它来计算放大倍数。
3、微变等效电路分析法是分析放大器的一个重要工具...
甚至会烫手，这种电容必须更换；
（3）电解电容内部有电解液，长时间烘烤会使电解液变干，导致电容量减小，所以要重点检查散热片及大功率元器件附近的电容，离其越近，损坏的可能性就越大。
三、二极管、三极管等半导体器件损坏的特点
三极管的损坏一般是PN结击穿或开路，其中以击穿短路居多。此外还有两种损坏表现：
一是热稳定性变差，表现为开机时正常，工作一段时间后，发生软击穿；
另一种是PN结的特性变差...
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热门资源推荐& 伏安法测电阻知识点 & “LED发光二极管新技术已被广泛应用，如家...”习题详情
125位同学学习过此题，做题成功率89.6%
LED发光二极管新技术已被广泛应用，如家用节能灯（LED灯）、LED投影仪、LED打印机、LED显示屏等．二极管是一种半导体元件，电路符号为“-卧一”，其特点是具有单向导电性，即电流从正极流人时电阻比较小，而从负极流入时电阻很大．（1）某实验兴趣小组用多用电表粗测其正向电阻．他们先将多用电表的选择开关指向欧姆挡中“×10”挡位并正确进行调零，再将多用电表的黑&表笔（选填“红”或“黑”）与待测二极管的“+”极相接，其表盘及指针所指位置如图甲所示，则此时品体二极管的电阻为120&Ω．（2）为了测定该二极管的伏安特性曲线，备用了如下一些仪器：A．电压表：内阻约20kΩ，B．电流表：内阻约200Ω，C．滑动变阻器（0～20Ω），D．滑动变阻器（0～10kΩ），及开关导线若干和够用的电源．那么该实验中滑动变阻器应该选用C&．①请用这些仪器在图乙方框中画出实验原理图．②某同学得出以下一些数据：
U/V&0&0.40&0.80&1.20&1.60&2.00&2.40&2.80&I/mA&0&0.9&2.3&4.3&6.8&12.0&19.0&30.0&请在图丙坐标中画出其特性曲线．③若此发光二极管的最佳工作电流为12mA，现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连，还需串联一个R=83.3&Ω的电阻（保留三位有效数字），才能使它工作在最佳状态．
本题难度：一般
题型：填空题&|&来源：网络
分析与解答
习题“LED发光二极管新技术已被广泛应用，如家用节能灯（LED灯）、LED投影仪、LED打印机、LED显示屏等．二极管是一种半导体元件，电路符号为“-卧一”，其特点是具有单向导电性，即电流从正极流人时电阻比较小，而从...”的分析与解答如下所示：
本题（1）的关键是明确黑表笔与多用电表欧姆表内部电池的正极相连；题（2）①的关键是明确测定伏安特性曲线实验要求电流从零调时，变阻器应采用分压式接法，选择阻值小的变阻器更方便调节，当待测电阻远小于电压表内阻时，电流表应用外接法；题②的关键是根据通过二极管的电流读出二极管两端电压，再根据串并联规律求出串联的电阻即可．
解：（1）由于黑表笔与欧姆表内部电池的正极相连，所以应将多用电表的黑表笔与待测二极管的“+”极相连；欧姆表的读数为：R=12×10Ω=120Ω；（2）根据实验要求电流从零调可知，变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器C以方便调节；①根据二极管正向电阻阻值满足R&VR&x＞R&xR&A，可知电流表应用外接法，又变阻器采用分压式接法，电路图如图所示：②：画出的伏安特性曲线如图所示：③：根据二极管I-U图象或数据表可知，通过二极管的电流I=12mA时，二极管两端的电压U=2V，根据串并联规律，应串联的电阻为：R=&&E-UI=3-212×10-3&Ω=83.3Ω；故答案为：（1）黑，120；（2）C；①如图；②如图；③83.3
应明确：①黑表笔与欧姆表内部电池的正极相接；②当实验要求电流从零调或变阻器的全电阻远小于待测电阻时，变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器以方便调节；③当待测电阻远小于电压表内阻时，电流表应用外接法．
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LED发光二极管新技术已被广泛应用，如家用节能灯（LED灯）、LED投影仪、LED打印机、LED显示屏等．二极管是一种半导体元件，电路符号为“-卧一”，其特点是具有单向导电性，即电流从正极流人时电阻比...
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经过分析，习题“LED发光二极管新技术已被广泛应用，如家用节能灯（LED灯）、LED投影仪、LED打印机、LED显示屏等．二极管是一种半导体元件，电路符号为“-卧一”，其特点是具有单向导电性，即电流从正极流人时电阻比较小，而从...”主要考察你对“伏安法测电阻”
等考点的理解。
因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
伏安法测电阻
与“LED发光二极管新技术已被广泛应用，如家用节能灯（LED灯）、LED投影仪、LED打印机、LED显示屏等．二极管是一种半导体元件，电路符号为“-卧一”，其特点是具有单向导电性，即电流从正极流人时电阻比较小，而从...”相似的题目：
（1）用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a和b的位置，如图所示．若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中．
指针位置&选择开关所处挡位&读数&a&直流电流100mA&&&&&mA&直流电压2.5V&&&&&V&b&电阻×100&&&&&Ω&（2）实验室新进了一批电阻，课外活动小组的同学用多用电表粗测电阻的阻值，操作过程分以下几个步骤：①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“-”插孔；选择开关旋至电阻挡“×10”；②将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零；③把红、黑表笔分别与电阻的两端相接，此时多用电表的示数如图所示；④将选择开关旋至&&&&挡；⑤将红、黑表笔短接，调节&&&&使指针指欧姆表零；⑥把红、黑表笔分别与电阻的两端相接，读出多用电表示数为16Ω；⑦将选择开关旋至OFF挡，取出红、黑表笔．
实验题：（1）有一待测的电阻器Rx，某同学用多用电表测其电阻．用已经调零且选择旋钮指向欧姆挡“×10”位置的多用电表测量，发现指针偏转角度太大，这时应将选择旋钮指向欧姆挡“&&&&”位置，调零后测量，其表盘及指针所指位置如图所示，则此段电阻丝的电阻为&&&&Ω．（2）某同学为了测电流表A1的内阻精确值，有如下器材：电流表A1（量程300mA，内阻约为5Ω）；电流表A2（量程600mA，内阻约为1Ω）；电压表V（量程15V，内阻约为3kΩ）；定值电阻R0&（5Ω）；滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流为1A）；滑动变阻器R2（0～250Ω，额定电流为0.3A）；电源E（电动势3V，内阻较小）．导线、开关若干．①要求电流表&A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能的减少误差．请画出测量用的电路图，并在图中标出所用仪器的代号．②若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1，则所用电流表A1的内阻r1表达式为r1=&&&&；式中各符号的意义是&&&&．
用如图中所给的实验器材测量一个“12V&5W”的小灯泡在不同电压下的功率，其中电流表有3A、0.6A两档，内阻可忽略，电压表有15V、3V两挡，内阻很大．测量时要求加在灯泡两端的电压可连续地从0V调到12V．①按要求在实物图上连线（其中部分线路已经连好）；②某次测量时电流表的指针位置如图所示，其读数为&&&&．
“LED发光二极管新技术已被广泛应用，如家...”的最新评论
该知识点好题
1（2013o安徽）用图示的电路可以测量电阻的阻值．图中Rx是待测电阻，R0是定值，G是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝．闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表G的电流为零时，测得MP=l1，PN=l2，则Rx的阻值为（　　）
2某种小灯泡的伏安性曲线如图甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，四个电表均为理想电表．现闭合开关S，电压表V&1，的示数为4.0V，以下说法正确的是（　　）
32007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家．材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度．若图1为某磁敏电阻在室温下的电阻-磁感应强度特性曲线，其中RB、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值．为了测量磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB．请按要求完成下列实验．（1）设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路图，在图2的虚线框内画出实验电路原理图（磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为0.6～1.0T，不考虑磁场对电路其它部分的影响）．要求误差较小．提供的器材如下：A．磁敏电阻，无磁场时阻值R0=150ΩB．滑动变阻器R，全电阻约20ΩC．电流表A，量程2.5mA，内阻约30ΩD．电压表V，量程3V，内阻约3KΩE．直流电源E，电动势3V，内阻不计F．开关S，导线若干（2）正确连线后，将磁敏电阻置于待测磁场中，测量数据如下表：
&1&2&3&4&5&6&U&（V）&0.00&0.45&0.92&1.50&1.79&2.71&A&（mA）&0.00&0.30&0.60&1.00&1.20&1.80&根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB=&&&&，结合图1可知待测磁场的磁感应强度B=&&&&T．（3）试结合图1简要回答，磁感应强度B在0～0.2T和0.4～1.0T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同？（4）某同学查阅相关资料时看到了图3所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻-磁感应强度特性曲线（关于纵轴对称），由图线可以得到什么结论？
该知识点易错题
1（2013o安徽）用图示的电路可以测量电阻的阻值．图中Rx是待测电阻，R0是定值，G是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝．闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表G的电流为零时，测得MP=l1，PN=l2，则Rx的阻值为（　　）
2某种小灯泡的伏安性曲线如图甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，四个电表均为理想电表．现闭合开关S，电压表V&1，的示数为4.0V，以下说法正确的是（　　）
32007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家．材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度．若图1为某磁敏电阻在室温下的电阻-磁感应强度特性曲线，其中RB、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值．为了测量磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB．请按要求完成下列实验．（1）设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路图，在图2的虚线框内画出实验电路原理图（磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为0.6～1.0T，不考虑磁场对电路其它部分的影响）．要求误差较小．提供的器材如下：A．磁敏电阻，无磁场时阻值R0=150ΩB．滑动变阻器R，全电阻约20ΩC．电流表A，量程2.5mA，内阻约30ΩD．电压表V，量程3V，内阻约3KΩE．直流电源E，电动势3V，内阻不计F．开关S，导线若干（2）正确连线后，将磁敏电阻置于待测磁场中，测量数据如下表：
&1&2&3&4&5&6&U&（V）&0.00&0.45&0.92&1.50&1.79&2.71&A&（mA）&0.00&0.30&0.60&1.00&1.20&1.80&根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB=&&&&，结合图1可知待测磁场的磁感应强度B=&&&&T．（3）试结合图1简要回答，磁感应强度B在0～0.2T和0.4～1.0T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同？（4）某同学查阅相关资料时看到了图3所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻-磁感应强度特性曲线（关于纵轴对称），由图线可以得到什么结论？
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{[U/V][0][0.40][0.80][1.20][1.60][2.00][2.40][2.80][I/mA][0][0.9][2.3][4.3][6.8][12.0][19.0][30.0]}请在图丙坐标中画出其特性曲线．③若此发光二极管的最佳工作电流为12mA，现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连，还需串联一个R=____Ω的电阻（保留三位有效数字），才能使它工作在最佳状态．”的答案、考点梳理，并查找与习题“LED发光二极管新技术已被广泛应用，如家用节能灯（LED灯）、LED投影仪、LED打印机、LED显示屏等．二极管是一种半导体元件，电路符号为“-卧一”，其特点是具有单向导电性，即电流从正极流人时电阻比较小，而从负极流入时电阻很大．（1）某实验兴趣小组用多用电表粗测其正向电阻．他们先将多用电表的选择开关指向欧姆挡中“×10”挡位并正确进行调零，再将多用电表的____表笔（选填“红”或“黑”）与待测二极管的“+”极相接，其表盘及指针所指位置如图甲所示，则此时品体二极管的电阻为____Ω．（2）为了测定该二极管的伏安特性曲线，备用了如下一些仪器：A．电压表：内阻约20kΩ，B．电流表：内阻约200Ω，C．滑动变阻器（0～20Ω），D．滑动变阻器（0～10kΩ），及开关导线若干和够用的电源．那么该实验中滑动变阻器应该选用____．①请用这些仪器在图乙方框中画出实验原理图．②某同学得出以下一些数据：
{[U/V][0][0.40][0.80][1.20][1.60][2.00][2.40][2.80][I/mA][0][0.9][2.3][4.3][6.8][12.0][19.0][30.0]}请在图丙坐标中画出其特性曲线．③若此发光二极管的最佳工作电流为12mA，现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连，还需串联一个R=____Ω的电阻（保留三位有效数字），才能使它工作在最佳状态．”相似的习题。二极管工作原理
> 二极管工作原理
二极管工作原理
　　那是1947年的一个冬天，贝尔实验室的三位科学家发明了三极管，改变了世界，推动了全球的半导体电子工业。于是10年后又一个冬天，哥仨一起获得了诺贝尔物理学奖。然而这三极管可不是被凭空发明出来的，从结构上看，她是由两个组成，绝逼&干儿子&。今天电子产品世界小编为您带来 &干爹&的传奇故事。本文引用地址：
　1 ：二极管=+马甲儿
　　在半导体性能被发现后，二极管成为了世界上第一种半导体器件，目前最常见的结构是，在上加上引线和封装，就成为一个二极管，甚至可以说二极管实际上就是由一个构成的，因此约等于PN的工作原理，小编从源头讲讲二极管(PN结)到底是怎么来的?
　　1.1 ：二极管PN节的好哥俩：P型半导体、N型半导体
　　我们一般根据导电能力(电阻率)的不同将物体来划分导体、绝缘体和半导体。更通俗地讲，完全纯净的、不含杂质的半导体称为本征半导体。主要常见代表有硅、锗这两种元素的单晶体结构。但实际半导体不能绝对的纯净，这类半导体称为杂质半导体。
　　P型半导体
　　如果我们在纯硅中掺入少许的硼(最外层有3个电子)，就反而少了1个电子，而形成一个空穴，这样就形成P型半导体(少了1个带负电荷的原子，可视为多了1个正电荷)。因三价杂质原子在与硅原子形成共价键时，缺少一个价电子而在共价键中留下一个空穴。
　　图1.P型半导体的共价结构
　　在P型半导体中空穴是多数载流子，它主要由掺杂形成;自由电子是少数载流子，由热激发形成。空穴很容易俘获电子，使杂质原子成为负离子。三价杂质因而也称为受主杂质。
　　N型半导体
　　如果在纯硅中掺杂少许的砷或磷(最外层有5个电子)，就会多出1个自由电子，这样就形成N型半导体，因五价杂质原子中只有四个价电子能与周围四个半导体原子中的价电子形成共价键，而多余的一个价电子因无共价键束缚而很容易形成自由电子，如图1所示。
　　图2. N型半导体的共价结构
　　在N型半导体中自由电子是多数载流子，它主要由杂质原子提供;空穴是少数载流子,由热激发形成。提供自由电子的五价杂质原子因带正电荷而成为正离子，因此五价杂质原子也称为施主杂质。
　　1.2 PN结=P&N(注：&&&交集)
　　在一块完整的硅片上，用不同的掺杂工艺使其一边形成N型半导体另一边形成P型半导体后，两种半导体的交界面附近的区域为PN结，如图3所示。在空间电荷区，由于缺少多子，所以也称耗尽层。
　　图3.PN结原理图
　　PN结的每端都带电子，这样排列使电流只能从一个方向流动。当没有电压通过二极管时，电子就沿着过渡层之间的汇合处从N型半导体流向P型半导体，从而形成一个耗尽区。在损耗区中，半导体物质会回复到它原来的绝缘状态--所有的这些&电子空穴&都会被填满，所以就没有自由电子，也就没有电流流动。
　2 二极管工作原理：二极管PN节的特性---最最最最最重要!
　　2.1二极管小实验
　　在电子电路中，将二极管的正极(P区)接在高电位端，负极(N区)接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式称为正向偏置。必须说明，当加在二极管两端的正向电压很小时，二极管仍然不能导通，流过二极管的正向电流十分微弱。只有当正向电压达到某一数值(这一数值称为&门槛电压&，锗管约为0.2V，硅管约为0.6V)以后，二极管才能直正导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变(锗管约为0.3V，硅管约为0.7V)，称为二极管的&正向压降&。
　　将二极管的正极(P区)接在低电位端，负极(N区)接在高电位端，此时二极管中几乎没有电流流过，此时二极管处于截止状态，这种连接方式，称为反向偏置。二极管处于反向偏置时，仍然会有微弱的反向电流流过二极管，称为漏电流。当二极管两端的反向电压增大到某一数值，反向电流会急剧增大，二极管将失去单方向导电特性，此时二极管被击穿,这就是二极管的反向击穿特性，将在下一节介绍。
　　2.2 二极管上升到理论
　　为了除掉耗尽区，就必须使N型向P型移动和空穴应反向移动。为了达到目的，将PN结N极连接到电源负极，P极连接到正极。这时在N型半导体的自由电子会被负极电子排斥并吸引到正极电子，在P型半导体的电子空穴就移向另一方向。当电压在电子之间足够高的时候，在耗尽区的电子将会在它的电子空穴中和再次开始自由移动，耗尽区消失，电流流通过二极管，如图4所示。
　　图4. PN结加正向电压时的导电情况
　　若P极接到电源负极，N型接到正极。这时电流将不会流动。N型半导体的负极电子被吸引到正极电子。P型半导体的正极电子空穴被吸引到负极电子。因为电子空穴和电子都向错误的方向移动，所以就没有电流流通过汇合处，耗尽区增加，如图5所示。
　　图5. PN结加反向电压时的导电情况
　　PN结V-I 特性表达式(伏安特性曲线如图6所示)
　　其中，IS &&反向饱和电流;
　　 VT &&温度的电压当量;
　　且在常温下(T=300K)时，
　　图6. PN结的伏安特性曲线
　　2.3总结
　　PN结加正向电压时，呈现低电阻，具有较大的正向扩散电流;
　　PN结加反向电压时，呈现高电阻，具有很小的反向漂移电流。
　　PN结具有性。
　3 二极管工作原理：二极管PN节的反向击穿&大大的有用!
　　当PN结的反向电压增加到一定数值时，反向电流突然快速增加，此现象称为PN结的反向击穿。发生反向击穿时，在反向电流很大的变化范围内，PN结两端电压几乎不变，如图7所示。反向击穿分为电击穿和热击穿，PN结热击穿后电流很大，电压又很高，消耗在结上的功率很大，容易使PN结发热，把PN结烧毁。热击穿是不可逆的。PN结电击穿从其产生原因又可分为雪崩击穿和齐纳击穿两种类型。
　　图7.PN结的反向击穿
　　雪崩击穿
　　当PN结反向电压增加时，空间电荷区中的电场随着增强。通过空间电荷区的电子和空穴，在电场作用下获得的能量增大，在晶体中运动的电子和空穴，将不断地与晶体原子发生碰撞，当电子和空穴的能量足够大时，通过这样的碰撞，可使共价键中的电子激发形成自由电子&空穴对，这种现象称为碰撞电离。新产生的电子和空穴与原有的电子和空穴一样，在电场作用下，也向相反的方向运动，重新获得能量，又可通过碰撞，再产生电子&空穴对，这就是载流子的倍增效应。当反向电压增大到某一数值后，载流子的倍增情况就像在陡峻的积雪山坡上发生雪崩一样，载流子增加得多而快，使反向电流急剧增大，于是PN结就发生雪崩击穿。
　　雪崩击穿多发生在杂质浓度较低的二极管，一般需要比较高的电压(&6V)，击穿电压与浓度成反比。
　　齐纳击穿
　　在加有较高的反向电压下，PN结空间电荷区中存在一个强电场，它能够破坏共价键将束缚电子分离出来造成电子&空穴对，形成较大的反向电流。发生齐纳击穿需要的电场强度约为2*105V/cm，这只有在杂质浓度特别大的PN结中才能达到，因为杂质浓度大，空间电荷区内电荷密度(即杂质离子)也大，因而空间电荷区很窄，电场强度就可能很高。一般整流二极管掺杂浓度没有这么高，它在电击穿中多数是雪崩击穿造成的。
　　齐纳击穿多数出现在杂质浓度较高的二极管，如稳压管(齐纳二极管)。
必须指出，上述两种电击穿过程是可逆的，当加在稳压管两端的反向电压降低后，管子仍可以恢复原来的状态。但它有一个前提条件，就是反向电流和反向电压的乘积不超过PN结容许的耗散功率，超过了就会因为热量散不出去而使PN结温度上升，直到过热而烧毁，这种现象就是热击穿。所以热击穿和电击穿的概念是不同的。电击穿往往可为人们所利用(如稳压管)，而热击穿则是必须尽量避免的。
　　小问题
　　1) PN结的反向击穿电压是多少?
　　采取适当的掺杂工艺，将硅PN结的雪崩击穿电压可控制在8～1000V。而齐纳击穿电压低于5V。在5～8v之间丽种击穿可能同时发生。
　　2) 二极管三极管和稳压管是否一样呢?
　　不一样,BC结的反向击穿电压低的几十伏,高的数百伏,但有一点是一样的,就是NPN管的BE结反向击穿电压都是6V左右,因此NPN管的BE结可当6V稳压管用。
　　补充：应该是所有硅材料管(PNP和NPN)的BE结都有反向击穿电压都是6V这特性，利用这特性可鉴别管子的C和E脚，用10K档分别测BC和BE的反向电阻，击穿的是BE结。
　4 二极管工作原理：二极管PN结的极间电容
　　PN结的P型和N型两快半导体之间构成一个电容量很小的电容，叫做&极间电容&(如图所示)。由于电容抗随频率的增高而减小。所以，PN结工作于高频时，高频信号容易被极间电容或反馈而影响PN结的工作。但在直流或低频下工作时，极间电容对直流和低频的阻抗很大，故一般不会影响PN结的工作性能。PN结的面积越大，极间电容量越大，影响也约大，这就是面接触型二极管(如整流二极管)和低频三极管不能用于高频工作的原因。
　5 二极管工作原理：数字万用表测试二极管好坏
　　二极管比较容易损坏的元件，其烧坏容易造成线路短路或断路的情况，影响电器正常工作，因此需要掌握测试二极管好坏的方法。
　　关于如何使用数字万用表，请参考小编的《》，这里主要介绍数字万用表测试二极管好坏。
　　1) 辨别出二极管的正负极，有白线的一端为负极，另一端为正极。
　　2) 将万用表上的旋钮拨到通断档位，并将红黑表笔插在万用表的正确位置。
　　3) 将红表笔接二极管正极，黑表笔接负极。然后观察读数，如果满溢(即显示为1)，则二极管已坏。若有读数，则交换表笔，若还有读数而不满溢，则二极管坏。
　　4) 如果是发光二极管，若二极管正常，则可以看到微弱的亮光，长脚为正极。
　6 二极管工作原理：二极管的主要参数
　　1) 额定正向工作电流
　　二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流值。因为电流通过管子时会使管芯发热，温度上升，温度超过容许限度(硅管为140左右，锗管为90左右)时，就会使管芯过热而损坏。所以，二极管使用中不要超过二极管额定正向工作电流值。
　　2) 最高反向工作电压
　　加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将管子击穿，失去能力。为了保证使用安全，规定了最高反向工作电压值。
　　3) 反向电流
　　二极管在规定的温度和最高反向电压作用下，流过二极管的反向电流。反向电流越小，管子的单方向导电性能越好。值得注意的是反向电流与温度有着密切的关系，大约温度每升高10，反向电流增大一倍。
　　4) 最高工作频率fM(MC)
　　二极管能承受的最高频率。通过PN结交流电频率高于此值，二极管接不能正常工作。
　　5) 最高反向工作电压VRM(V)
　　二极管长期正常工作时，所允许的最高反压。若越过此值，PN结就有被击穿的可能，对于交流电来说，最高反向工作电压也就是二极管的最高工作电压。
　　6) 最大整流电流IOM(mA)
　　二极管能长期正常工作时的最大正向电流。因为电流通过二极管时就要发热，如果正向电流越过此值，二极管就会有烧坏的危险。所以用二极管整流时，流过二极管的正向电流(既输出直流)不允许超过最大整流电流。
&&& 7 二极管工作原理：特殊体二极管
　　1) 稳压二极管
　　电路符号：与普通二极管的电路符号稍有区别。
　　原理：又叫齐纳二极管，是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件.在这临界击穿点上，反向电阻降低到一个很小的数值，在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定
　　用途：稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用。稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用，通过串联就可获得更高的稳定电压。
　　2) 发光二极管(LED)
&&&&&& 电路符号：在普通二极管电路符号的边上加两个向外发射的箭头。&
&&&&&& 原理：利用自由电子和空穴复合时能产生光的半导体制成，采用不同的材料，可分别得到红、黄、绿、橙色光和红外光。常用元素周期表中Ⅲ、Ⅴ族元素的化合物，如砷化镓、磷化镓等。制作材料决定光的颜色(光谱的波长)。
　　特点：通以正向电流发光，光亮度随着电流的增大而增强，工作电流为几个毫安到几十毫安，典型工作电流为10mA左右。正向导通电压较大。
　　用途：一般作为电子产品的指示灯
　　3) 光电二极管
　　电路符号：在普通二极管电路符号的边上加两个朝向管子的箭头。
&&&&&&&原理：普通二极管在反向电压作用时处于截止状态，只能流过微弱的反向电流，光电二极管在设计和制作时尽量使PN结的面积相对较大，以便接收入射光。光电二极管是在反向电压作用下工作的，没有光照时，反向电流极其微弱，叫暗电流;有光照时，反向电流迅速增大到几十微安，称为光电流。光的强度越大，反向电流也越大。光的变化引起光电二极管电流变化，这就可以把光信号转换成电信号，成为光电传感器件
　　特点：无光照时与普通二极管一样具有单向导电性。使用时，光电二极管的PN结应工作在反向偏置状态，在光信号的照射下，反向电流随光照强度的增加而上升(这时的反向电流叫光电流)。光电流也与入射光的波长有关。
　　用途：用于测量光照强度、做光电池。
　　4) 变容二极管
　　电路符号：在普通二极管电路符号的边上加一个电容符号。
　　原理：当外加顺向偏压时，有大量电流产生，PN(正负极)结的耗尽区变窄，电容变大，产生扩散电容效应;当外加反向偏压时，则会产生过渡电容效应。但因加顺向偏压时会有漏电流的产生，所以在应用上均供给反向偏压。
　　用途：用于电子调谐、调频、调相和自动控制电路等.
　　5) 肖特基二极管
　　电路符号：与普通二极管的电路符号稍有区别。
　　原理：贵金属(金、银、铝、铂等)A为正极，以N型半导体B为负极，利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的金属-半导体器件。
　　特点：为反向恢复时间极短(可以小到几纳秒)，正向导通压降仅0.4V左右。
　　用途：多用作高频、低压、大电流整流二极管、续流二极管、保护二极管，也有用在微波通信等电路中作整流二极管、小信号检波二极管使用。在通信电源、变频器等中比较常见。
　　文章至此，二极管的工作原理就介绍完了。小编还介绍了二极管好坏的测量方法，后续还将持续更新，介绍二极管电路基本电路等。如需要了解关于二极管的其他知识，欢迎在留言(小编是该板版主zhuwei0710)，谢谢O(&_&)O!
　　关于二极管的知识，小伙伴们是否意犹未尽呢？小编还为大家精心挑选了其他精华文章，希望你们喜欢~~
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