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2、半导体的导电特性 1）热敏性 与温度有关。温度升高，导电能力增强。 2）光敏性 与光照强弱有关。光照强，导电能力增强 3）掺杂性 加入适当杂质，导电能力显著增强。 3、常用半导体材料 1）元素半导体 如：硅、锗 2）化合物半导体 如：砷化镓 3）掺杂或制成其他化合物半导体的材料 如；硼、磷、铟、锑 总结 复合： 激发： 激发和复合成对产生成对消失 载流子：自由电子和空穴 本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。 温度越高，载流子的浓度越高。温度是影响半导体性能的一个重要的外部因素，这是半导体的一大特点。 漂移运动：载流子在电场力的作用下的定向运动 自由电子向电源正极移动，空穴向负极移动。虽然电子、空穴的运动方向相反，但在外电路中形成电流却一致。 2、分类 1）按材料分：硅管和锗管 2）按结构分：点接触和面接触 3）按用途分：检波、整流…… 4）按频率分：高频和低频 二、、符号和型号 A K 阳极、P型材料 阴极、N型材料 半导体二极管的型号 国家标准对半导体器件型号的命名举例如下： 图 二极管的伏安特性曲线 三、 二极管的伏安特性 1、正向特性 硅二极管的死区电压Uth=0.5V左右,导通电压0.6V-0.8V。 锗二极管的死区电压Uth=0.1V左右,导通电压0.2V-0.3V。 当0＜U＜Uth时，正向电流为零，Uth称为死区电压或开启电压。 当U＞0即处于正向特性区域。 正向区又分为两段： 当U＞Uth时，开始出现正向电流，并按指数规律增长。 2、反向特性 当 U＜0时，即处于反向特性区 域。反向区也分两个区域： 当UBR＜U＜0时，反向电流很小，且基本不随反向电压的变化而变化，此时的反向电流也称反向饱和电流IS 。 当U≥UBR时，反向电流急剧增加，UBR称为反向击穿电压 。 四、二极管的参数 (1) 最大整流电流IF—— 二极管长期连续工 作时，允许通过二 极管的最大整流 电流的平均值。 (2) 反向击穿电压UBR——— 二极管反向电流 急剧增加时对应的反向 电压值称为反向击穿 电压UBR。 为安全计，在实际 工作时，最大反向工作电压 URM一般只按反向击穿电压 UBR的一半计算。 最大反向工作电压URM------ (3) 反向电流IR (4) 正向压降UF (5) 动态电阻rd 硅二极管的反向电流一般在纳安(nA)级；锗二极管在微安(?A)级。 在规定的正向电流下，二极管的正向电压降。小电流硅二极管的正向压降在中等电流水平下，约0.6～0.8V；锗二极管约0.2～0.3V。 反映了二极管正向特性曲线斜率的倒数。显然， rd与工作电流的大小有关，即 rd =?UF /?IF iD UD ID UD Q ?iD ?UD rD是二极管特性曲线工作点Q附近电压的变化与电流的变化之比： 显然，rD是对Q附近的微小变化量的电阻。 五、二极管的温度特性 温度对二极管的性能有较大的影响，温度升高时，反向电流将呈指数规律增加，如硅二极管温度每增加8℃，反向电流将约增加一倍；锗二极管温度每增加12℃，反向电流大约增加一倍。 另外，温度升高时，二极管的正向压降将减 小，每增加1℃，正向压降UF(UD)大约减小2mV， 即具有负的温度系数。 图 温度对二极管伏安特性曲线的影响 图示 例 1、 画出硅二极管构成的桥式整流电路在 ui = 15sin?t (V) 作用下输出 uO 的波形。 (按理想模型) O t ui / V 15 RL V1 V2 V3 V4 ui B A uO 六、二极管的应用 O t uO/ V 15 1.3 特殊二极管 稳压二极管是应用在反向击穿区的特殊硅二极管。稳压二极管的伏安特性曲线与硅二极管的伏安特性曲线完全一样 (b) 一、稳压二级管 1、特性 (a) 2、符号 (1) 稳定电压UZ —— (2) 动态电阻rZ —— 在规定的稳压管反向工作电流IZ下，所对应的反向工作电压。 其概念与一般二极管的动态电阻相同，只不过稳压二极管的动态电阻是从它的反向特性上求取的。 rZ愈小，反映稳压管的击穿特性愈陡。 rZ =?UZ /?IZ 3、主要参数 (3) 最大耗散功率 PZM —— 稳压管的最大功率损耗取决于PN结的面积和散热等条件。反向工作时PN结的功率损耗为 PZ= UZ IZ，由 PZM和UZ可以决定IZmax。 (4) 最大稳定工作电流 IZmax 和最小稳定