12 半导体二极管的特性和参数.PPT

* 1.2 半导体二极管的结构及特性 1.2.1 半导体二极管的结构和类型 构成： PN结 + 引线 + 管壳 = 二极管 (Diode) 符号： A (anode) C (cathode) 分类： 按材料分 硅二极管 锗二极管 按结构分 点接触型 面接触型 点接触型 正极 引线 触丝 N型锗片 外壳 负极 引线 负极引线 面接触型 N型锗 PN结 正极引线 铝合金 小球 底座 金锑 合金 平面型 正极引线 负极引线 集成电路中平面型 p N P型支持衬底 第1章 半导体二极管 1.2.2 二极管的伏安特性 一、PN结的伏安方程 UT = 26 mV 反向饱和 电流 ? IR 温度的 电压当量 玻尔兹曼常数 电子电量 当T = 300（27?C） 二、二极管的伏安特性 第1章 半导体二极管 O uD /V iD /mA 正向特性 Uth 死区 电压 iD = 0 Uth = 0.5 V 0.1 V (硅管) (锗管) U ? Uth iD 急剧上升 0? U ? Uth UD(on) = 0.6 ? 0.8 V 硅管0.7 V 0.1 ? 0.3 V 锗管0.2 V 反向特性 IS U (BR) 反向击穿 U（BR) ?U? 0 iD = IS 0.1 ?A(硅) 几十?A (锗) U U（BR） 反向电流急剧增大 (反向击穿) 反向击穿类型： 电击穿 热击穿 反向击穿原因： 齐纳击穿： （Zener) 反向电场太强，将电子强行拉出共价键。 (击穿电压 6V, 负温度系数) 雪崩击穿: 反向电场使电子加速，动能增大，撞击 使自由电子数突增。 — PN结未损坏，断电即恢复。 — PN结烧毁。 (击穿电压 6V, 正温度系数) 击穿电压在 6 V左右时，温度系数趋近零。 第1章 半导体二极管 iD / mA uD / V 0.2 0.4 – 25 – 50 5 10 15 –0.01 –0.02 锗管的 伏安特性 0 60 40 20 – 0.02 – 0.04 0 0.4 0.8 –25 –50 iD / mA uD / V 硅管的 伏安特性 1.2.3 温度对二极管特性的影响 60 40 20 – 0.02 O 0.4 –25 –50 iD / mA uD / V 20?C 90?C T升高时， UD(on)以 ?2 ? 2.5 mV/ ?C下降 第1章 半导体二极管 1.2.4 二极管的主要参数 1. IF — 最大整流电流（最大正向平均电流） 2. URM — 最高反向工作电压，为U（BR） /2 3. IR — 反向电流（越小单向导电性越好） 影响工作频率的原因— 4. fM — 最高工作频率 （超过时单向导电性变差） PN结的电容效应 iD uD U (BR) I F URM 第1章 半导体二极管 结论： 1. 低频时，因结电容很小，对PN结影响很小。 高频时，因容抗增大，结电容分流，使单向导电性变差。 2. 结面积小时结电容小，工作频率高。 * * * *