二極管的基礎知識

1、二極管的基礎知識,部 門：OEM/ODM制 作 人：谷春壘日 期：2016-02-22,摘要（Summary）：※半導體器件基礎知識※二極體原理與應用※二極體分類與主要參數※常見二極體芯片結構與工藝流程,※半導體器件基礎知識,物質按導電性能可劃分為：,導體 — 一般為低價元素，如銅、鐵、鋁等金屬元素。導電率為105量綱級。導電能力強。,絕緣體 — 一般為高價元素，如：橡膠、云母、塑料等。導電率為10-22~10

2、-14 量綱級。導電能力弱。,半導體 — 一般為四價元素，如：硅（Si）鍺（Ge）等。導電性能介于導體和絕緣體之間。且導電能力隨條件變化。,1.1半導體材料,,半導體物質特性：,摻入雜質則導電率顯著增加,摻雜特性,,半導體器件,溫度增加使導電率大為增加,溫度特性,,熱敏器件,光照不僅大為增加導電率還可產生電動勢,光照特性,,光敏器件、光電器件,完全純凈、結構完整的半導體晶體被稱為本征半導體。本征半導體在物理結構上呈單晶體形態(tài)。（見左下

3、圖）,本征半導體,,本征半導體：,常用的本征半導體：硅（Si），鍺（Ge）,,1.在T=0K，且無外部激發(fā)能量時：,本征半導體的導電特性:,常見本征半導體晶體結構平面示意圖,本征半導體內部沒有能夠自由移動的帶電粒子，即載流子，此時本征半導體呈絕緣特性。,,,,,,+4,,,,2.在有外部激發(fā)能量（如溫度升高，光照）時：,,,掙脫原子核束縛的電子稱為自由電子，在本征激發(fā)下形成帶負電荷的載流子。,留下的空位稱為空穴，成為帶正電荷的載流

4、子。,本征半導體的載流子在外加電場的作用下可定向移動形成漂移電流。,,,,,共價鍵內的電子稱為束縛電子,雜質半導體,N（電子）型半導體(摻入的五價元素如P、Se等),,,雜質半導體,P（空穴）型半導體(摻入的三價元素如B、Al、In等),摻入雜質越多，導電性能越強,(1) 在PN結外加上正向電壓時：,PN結正偏（P(+), N(-)）時，具有較大的正向擴散電流，呈現低電阻，PN結導通。,2. PN結的單向導電性,以上所討論的

5、PN結處于平衡狀態(tài)，稱為平衡PN結。如在PN結兩端外加不同方向電壓，就會破壞原平衡，呈現出單向導電性。,(2) 在PN結外加上反向電壓時：,PN結反偏（P(-), N (+)）時，僅有很小的反向漂移電流，呈現高電阻，PN結截止。,結論： PN結加正向電壓，即正偏時，有較大的正向擴散電流，此時PN結電阻小，處于導通狀態(tài)，此時的正向電流隨著PN結兩端的電壓增大而增大； PN結加反向電壓，即反偏時，只有很小的，不隨PN結兩端電壓

6、變化的反向飽和電流，此時PN結電阻大，處于截止狀態(tài)。 即PN結具有單向導電性能。,,二極管 ：一個PN結就是一個二極管。單向導電：二極管正極接電源正極，負極接電源負極時電流可以通過。反之電流不能通過。符號：,※二極體原理與應用,15,二極體的實際特性1,16,二極體的實際特性2,17,二極體在切換式電源上的應用,※二極體分類與主要參數,在PN結上加上引線和封裝，就成為一個二極管。二極管按結構分有點接觸型、面接觸型和平面型