电子技术112 半导体二极管的结构和类型

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1、本文由童颜即巫贡献ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。模拟电子技术基础1.1半导体二极管阳极引线铝合金小球PN结PN结触丝1.1.2半导体二极管的结构和类型引线外壳N型锗片型锗片N型硅型硅金锑合金底座阴极引线点接触型平面型上页下页返回模拟电子技术基础半导体二极管的外型和符号正极正极负极负极外型上页符号下页返回模拟电子技术基础上页下页返回模拟电子技术基础上页下页返回模拟电子技术基础上页下页返回模拟电子技术基础半导体二极管的类型硅管(1)按使用的半导体材料不同分为锗管平面型(2)按结构形式不同分

2、为点接触型上页下页返回模拟电子技术基础1.1.3半导体二极管的伏安特性uDiD正向特性正向特性0反向特性0.8反向特性击穿特性00.8锗管硅管下页返回上页模拟电子技术基础1．正向特性．(1)近似呈现为指数曲线，即近似呈现为指数曲线，iD正向特性死区电压(2)有死区（iD≈0的区域)有死区（的区域)的区域死区电压约为硅管0.5硅管V锗管0.1锗管V上页下页击穿电压U(BR)OuD反向特性返回模拟电子技术基础(3)导通后（即uD大于死区电压后）导通后（大于死区电压后）iD略有升高，急剧增大增大。即uD略有升高，iD急剧增大。硅管0.6~0.8

3、V硅管管压降u管压降D约为O正向特性死区电压锗管0.2~0.3V锗管硅管0.7硅管V锗管0.2锗管VuD击穿电压U(BR)反向特性通常近似取u通常近似取D上页下页返回模拟电子技术基础2．反向特性．(1)当时，硅管小于微安硅管小于0.1微安小于IS=锗管几十到几百微安锗管几十到几百微安击穿电压U(BR)。iD正向特性死区电压OuD反向特性上页下页返回模拟电子技术基础(2)当时，iD反向电流急剧增大，反向电流急剧增大，二极管发生反向击穿。二极管发生反向击穿。正向特性死区电压O击穿的类型电击穿根据击穿可逆性分为热击穿uD击穿电压U(BR)反向特

4、性上页下页返回模拟电子技术基础电击穿二极管发生反向击穿后，二极管发生反向击穿后，如果a.功耗D(=

5、UDID

6、)不大功耗P不大b.PN结的温度小于允许的最高结温结的温度小于允许的最高结温锗管75∽锗管∽100oC降低反向电压，二极管仍能正常工作。降低反向电压，二极管仍能正常工作。热击穿PN结被烧坏，造成二极管永久性的损坏。结被烧坏，造成二极管永久性的损坏。结被烧坏上页下页返回硅管150∽200oC∽硅管模拟电子技术基础(3)产生击穿的机理a.齐纳击穿半导体的掺杂浓度高条件空间电荷层中有较强的电场击穿的机理电场将PN结电场将结中的价电子从共

7、价键中激发出来击穿电压低于4V击穿电压低于击穿的特点击穿电压具有负的温度系数上页下页返回模拟电子技术基础b.雪崩击穿半导体的掺杂浓度低条件空间电荷区中就有较强的电场击穿的机理电场使PN结中的少子“碰撞电离”电场使结中的少子“碰撞电离”共价键中的价电子结中的少子击穿电压高于6V击穿电压高于击穿的的特点击穿电压具有正的温度系数上页下页返回模拟电子技术基础3.温度对半导体二极管特性的影响1.当温度上升时，死区电压、正向管压降降低。当温度上升时，死区电压、正向管压降降低。2.温度升高反向饱和电流增大。温度升高，反向饱和电流增大。反向饱和电流增大上

8、页下页返回模拟电子技术基础1.1.4半导体二极管的主要电参数iD1.额定整流电流F额定整流电流I管子长期运行所允许通过的电流平均值。过的电流平均值。2.反向击穿电压(BR)反向击穿电压U二极管能承受的最高反向电压。向电压。击穿电压U正向特性死区电压OuD(BR)反向特性上页下页返回模拟电子技术基础3.最高允许反向工作电压R最高允许反向工作电压U为了确保管子安全工作，为了确保管子安全工作，所允许的最高反向电压。允许的最高反向电压。UR=（1/2~2/3）U(BR)（）4.反向电流R反向电流I室温下加上规定的反向电压时测得的电流。压时测得的电

9、流。击穿电压U(BR)iD正向特性死区电压OuD反向特性上页下页返回模拟电子技术基础5.正向电压降F正向电压降U指通过一定的直流测试电流时的管压降。时的管压降。6.最高工作频率M最高工作频率fOiD正向特性死区电压fM与结电容有关，当工作与结电容有关，频率超过f频率超过M时，二极管的单向导电性变坏。单向导电性变坏。uD击穿电压U(BR)反向特性上页下页返回模拟电子技术基础二极管的模型1.理想二极管理想特性(1)伏安特性OiDuD实际特性+(2)电路符号iDuD–上页下页返回模拟电子技术基础2.小信号动态模型iDIDQUDrduD(1)伏安

10、特性ODrd=?u动态电阻?i(2)电路模型DuD=UDiD=IDid+udrd–上页下页返回模拟电子技术基础思考题1.在什么条件下，半导体二极管的管压降近似为常在什么条件下，数？上页下页返回