二極體入門知識 二極體結構和工作原理

2022-11-14 00:24:02 字數 1845 閱讀 2819

在自然界中,根據材料的導電能力,我們可以將他們劃分導體、絕緣體和半導體。常見的導體如銅和鋁、常見的絕緣體如橡膠、塑料等。什麼是半導體呢?

半導體的導電能力介於導體和絕緣體之間,常見的半導體材料有矽(si)和鍺(ge)。到此,請記住兩種半導體材料:矽、鍺。

因為以後你會聽說矽管、鍺管。意思很明顯,說明這種二極體或三極體是用矽或鍺作為基材的。

半導體矽原子結構圖

半導體有幾個特性有必要了解一下:熱敏性、光敏性和摻雜性;

半導體的熱敏性:半導體的導電能力受溫度影響較大,當溫度公升高時,半導體的導電能力大大增強,被稱為半導體的熱敏性。利用半導體的熱敏性可製成熱敏元件,在汽車上應用的熱敏元件有溫度感測器,如水溫感測器、進氣溫度感測器等。

半導體矽的空穴和自由電子示意圖

半導體的光敏性:半導體的導體的導電能力隨光照的不同而不同。當光照增強時,導電能力增強,稱為半導體光敏性。

利用光敏性可製成光敏元件。在汽車上應用的光敏元件有汽車自動空調上應用的光照感測器。

半導體的摻雜性:當在導體中摻入少量雜質,半導體的導電性能增加。

什麼是本徵半導體、p型半導體和n型半導體,有哪些區別?

本徵半導體:純淨的半導體稱為本徵半導體。

p型半導體:在本徵半導體矽或鍺中摻入微量的三價元素硼(b)或鎵,就形成p型半導體。

p型半導體示意圖-空穴是多數載流子

n型半導體:在本徵半導體矽或鍺中摻入微量的五價元素磷(p)就形成n型半導體。

n型半導體中自由電子是多數載流子

pn結和二極體

在半導體矽或鍺中一部分區域摻入微量的三價元素硼使之成為p型,另一部分區域摻入微量的五價元素磷使之成為n型半導體。在p型和n型半導體的交界處就形成乙個pn結。乙個pn結就是乙個二極體,p區的引線稱為陽極,n區的引線稱為陰極。

二極體結構圖:p區引線成為陽極、n區引線成為陰極

二極體的單向導電性能

二極體具前單向導電性能,

(1)正嚮導通:當pn結加上正向電壓,即p區接蓄電池正級,n區接蓄電池負極時,pn結處於導通狀態,如圖所示,試燈有電流通過,點亮。

二極體正嚮導通示意圖

注意二極體正嚮導通時存在著電壓降,什麼意思呢?如果蓄電池電壓是12v,則試燈上的電壓一定小於12v,大約是11.6v吧,哪0.

4v在那裡呢?在二極體上,這0.4v就是二極體的電壓降。

二極體的電壓降取決於二極體採用的是鍺管還是矽管:鍺管的電壓降是0.2v左右;而矽管的電壓降是0.

5v左右。如果蓄電池電壓低於二極體正常導通的電壓降,則二極體將不能導通。這個原理的重要性在二極體你可能體會不到,但是到了三極體就顯的非常重要了。

(2)反向截止:當pn結加上反正電壓,即p區接蓄電池負極,n區接蓄電池正極時,pn結處於截止狀態,如圖所示,試燈沒有電流通過,不能點亮。

二極體反向截止示意圖

二極體接反向電壓時,存在著乙個耐壓的問題:如果加在二極體的反向電壓過高,二極體受不了,就會擊穿,此時二極體不在處於截止狀態,而是處於導通狀態。如果我們設定乙個擊穿電壓,當達到反向擊穿電壓時,二極體會擊穿導通。

如果現在電壓又小於了擊穿電壓,二極體會怎麼樣?對於普通二極體,此時還會處於導通狀態,這意味著二極體已經失去了反向截止的作用了。後面會提到一種穩壓二極體,我們設定乙個擊穿電壓,當達到反向擊穿電壓時,二極體會擊穿導通。

如果現在電壓又小於了擊穿電壓,二極體恢復到截止狀態。

解讀二極體的伏安特性曲線

在這個二極體的伏安特性曲線上,可以分為正向特性和反向特性兩部分來看,並能從中反映出二極體的幾個重要的工作引數:

二極體的正向伏安特性曲化分析

二極體的正向特性:二極體兩端載入正向電壓;當電壓低於0.5v(矽管)時,流通電流為0,此時0.

5v的電壓稱為死區電壓;當電壓高於死區電壓時,二極體導通,此時二極體上存在著約0.5v的電壓降。

二極體簡介

一 半導體特點 1.導電能力在道題和絕緣體之間 2.熱敏性 溫度可以明顯改變半導體的導電率 3.光敏性 光照可以明顯改變半導體的導電率,還可以產生電動勢,這是bjt的光電效應 4.摻雜性 通過摻入雜質可以明顯改變半導體的導電率 在30 的純鍺中摻入一億份之一的雜質,電導率增加幾百倍 二 雜質半導體 ...

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一 根據構造分類 半導體二極體主要是依靠pn結而工作的。與pn結不可分割的點接觸型和肖特基型,也被列入一般的二極體的範圍內。包括這兩種型號在內,根據pn結構造面的特點,把晶體二極體分類如下 1 點接觸型二極體 點接觸型二極體是在鍺或矽材料的單晶元上壓觸一根金屬針後,再通過電流法而形成的。因此,其pn...

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