二極管新員工課件

電子技術(shù)基礎(chǔ)主要內(nèi)容一、半導(dǎo)體器件：二極管和三極管是最常用的半導(dǎo)體器件。重點介紹二極管的結(jié)構(gòu)、伏安特性、主要參數(shù)以及常用的特殊二極管。簡單介紹三極管的結(jié)構(gòu)、放大作用、特性曲線及主要參數(shù)二、直流穩(wěn)壓電源：在生產(chǎn)實踐、科學(xué)實驗、日常生活中都需要直流電源，而且在某些場合對直流電壓的穩(wěn)定程度要求很高，因此本部分主要介紹如何將交流電轉(zhuǎn)換成直流電源，以及穩(wěn)壓電路。學(xué)習(xí)目標(biāo)一、理解PN結(jié)的單向?qū)щ娦?。二、了解二極管和三極管的基本構(gòu)造、工作原理和特性曲線，理解主要參數(shù)的意義；三、會分析含有二極管的電路。四、理解單相整流電路和濾波電路的工作原理一半導(dǎo)體的概念物質(zhì)的分類(導(dǎo)電能力)導(dǎo)體(銅鐵)半導(dǎo)體硅(Si)鍺(Ge)絕緣體(石頭木頭)二半導(dǎo)體的特性熱敏性：當(dāng)環(huán)境溫度升高時，導(dǎo)電能力顯著增強(可做成溫度敏感元件，如熱敏電阻)

光敏性：當(dāng)受到光照時，導(dǎo)電能力明顯變化(可做成各種光敏元件，如光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管等)

摻雜性：往純凈的半導(dǎo)體中摻入某些雜質(zhì)，導(dǎo)電能力明顯改變(可做成各種不同用途的半導(dǎo)體器件，如二極管、三極管和晶閘管)三半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)硅原子結(jié)構(gòu)簡化模型最外層有4個電子，受原子核的束縛力最小，稱為價電子。導(dǎo)電性能與價電子有關(guān)。四半導(dǎo)體的類型(一)本征半導(dǎo)體共價鍵自由電子空穴電子空穴對本征激發(fā)（熱激發(fā)）空穴也可以看成是攜帶正電荷的載流子復(fù)合導(dǎo)電能力由電子空穴對的濃度決定常溫下，本征硅中自由電子的濃度或空穴的濃度為硅原子濃度的3萬億分之一本征硅的導(dǎo)電能力是很弱的（二）雜質(zhì)半導(dǎo)體為了提高半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力，摻入某些微量的元素作為雜質(zhì)，稱為雜質(zhì)半導(dǎo)體。摻入磷、砷等五價元素，多余的價電子成為自由電子，且濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電子空穴對。自由電子為多子；空穴為少子。(1)N型半導(dǎo)體第二節(jié)PN結(jié)及其特性一、半導(dǎo)體中載流子的運動漂移運動擴(kuò)散運動在電場作用下的定向運動。自由電子與空穴產(chǎn)生的電流方向一致。載流子由濃度高的區(qū)域向濃度低的區(qū)域擴(kuò)散。二、PN結(jié)的形成P區(qū)空穴(多子)向N區(qū)擴(kuò)散，留下不能移動的負(fù)離子；N區(qū)電子(多子)向P區(qū)擴(kuò)散，留下不能移動的正離子；正負(fù)離子形成空間電荷層。內(nèi)電場是多子的擴(kuò)散運動引起的。三、PN結(jié)的特性正偏：P(＋)N(－)N區(qū)電子進(jìn)入空間電荷層，使PN結(jié)厚度變薄。多子的擴(kuò)散電流大大增加多子的擴(kuò)散電流大大增加少子的漂移電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于擴(kuò)散電流正向電流近似為多子的擴(kuò)散電流結(jié)論PN結(jié)在正向電壓作用下，電阻很小，PN結(jié)導(dǎo)通，電流可順利通過PN結(jié)在反向電壓作用下，電阻很大，PN結(jié)截止，阻止電流通過這種現(xiàn)象稱為PN結(jié)的單向?qū)щ娦缘谌?jié)半導(dǎo)體二極管一、二極管的結(jié)構(gòu)一個PN結(jié)加上引出線和管殼就構(gòu)成二極管金屬觸絲陽極引線N型鍺片陰極引線外殼(

a)點接觸型鋁合金小球N型硅陽極引線PN結(jié)金銻合金底座陰極引線(

b)面接觸型陰極陽極(

d

)符號二、二極管的伏安特性硅管0.5V,鍺管0.1V。反向擊穿電壓U(BR)導(dǎo)通壓降

外加電壓大于死區(qū)電壓二極管才能導(dǎo)通。外加電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿，失去單向?qū)щ娦?。正向特性反向特性特點：非線性硅0.6~0.8V鍺0.2~0.3VUI死區(qū)電壓PN+–PN–+反向電流在一定電壓范圍內(nèi)保持常數(shù)。三、二極管的主要參數(shù)1、最大整流電流IF

是二極管長期運行時允許通過的最大半波整流電流平均值。整流電流超過此值時，二極管將被燒壞。2、反向擊穿電壓V(BR)

當(dāng)反向電壓超過V(BR)時，反向電流劇增，二極管的單向?qū)щ娦阅鼙黄茐模踔烈鸲O管損壞。3、反向電流IR

反向電流越小，管子的單向?qū)щ娦栽胶?。利用反向擊穿特?/p>

穩(wěn)壓范圍從1V到幾百伏一、穩(wěn)壓二極管主要參數(shù)：穩(wěn)定電壓VZ動態(tài)電阻rzrz愈小，則擊穿特性愈陡，穩(wěn)壓特性愈好。最大允許耗散功率PZM最大穩(wěn)定電流IZ(max)最小穩(wěn)定電流IZ(min)反向擊穿區(qū)起始電流二、光電二極管正常工作在反偏狀態(tài)。無光照時，只有很小的反向飽和電流，稱為暗電流；有光照時，PN結(jié)受光激發(fā)，產(chǎn)生大量電子空穴對，形成較大的光電流。通常由硅材料制成，管殼有接收光照的透鏡窗口。光電二極管的電流與照度成正比，用于信號檢測、光電傳感器、電機轉(zhuǎn)速測量等。三、發(fā)光二極管電致發(fā)光器件，將電信號轉(zhuǎn)換成光信號。通常由磷砷化鎵（GaAsP)、磷化鎵（GaP)制成光的波長（顏色）與材料有關(guān)正偏導(dǎo)通時發(fā)光發(fā)光二極管的開啟電壓和正向?qū)妷罕绕胀ǘO管大，正向電壓一般為1.3~2.4V。亮度與正向電流成正比，一般需要幾個毫安以上。1.在雜質(zhì)半導(dǎo)體中多數(shù)載流子的數(shù)量與

（a.摻雜濃度、b.溫度）有關(guān)。2.在雜質(zhì)半導(dǎo)體中少數(shù)載流子的數(shù)量與（a.摻雜濃度、b.溫度）有關(guān)。3.當(dāng)溫度升高時，少數(shù)載流子的數(shù)量（a.減少、b.不變、c.增多）。abc4.在外加電壓的作用下，P型半導(dǎo)體中的電流主要是