模拟电路网络课件 第五节:半导体二极管

模拟电路网络课件 第五节:半导体二极管

2.3 半导体二极管

2.3.1 半导体二极管的结构

半导体二极管按其结构的不同可分为点接触型和面接触型两类。

点接触型二极管是将一根很细的金属触丝（如三价元素铝）和一块半导体（如锗）熔接后做出相应的电极引线，再外加管壳密封而成。其结构图如图（a）所示。点接触型二极管的极间电容很小，不能承受高的反向电压和大的电流，往往用来作小电流整流、高频检波及开关管。

面接触型二极管的结构如图（b）所示。这种二极管的PN结面积大，可承受较大的电流，但极间电容也大。这类器件适用于整流，而不宜用于高频电路中。

图（c）为集成电路中的平面型二极管的结构图，图(d)为二极管的代表符号。

2.3.2  二极管的V—I特性

半导体二极管的V–I 特性如图所示。下面对V–I 特性分三部分加以说明。

 
二极管的V–I 特性曲线
 
1．正向特性

正向特性表现为图中的①段。当正向电压较小，正向电流几乎为零。此工作区域称为死区。Vth称为门坎电压或死区电压（该电压硅管约为0.5V，锗管为0.1V)。当正向电压大于Vth时，内电场削弱，电流因而迅速增长，呈现出很小的正向电阻。

2．反向特性

反向特性表现为如图中的②段。由于是少数载流形成的反向饱和电流，所以其数值很小。但温度对它影响很大，当温度升高时，反向电流将随之增加。

3．反向击穿特性

反向击穿特性对应于图中③段，当反向电压增加到一定值时，反向电流急剧增加，二极管被反向击穿。其原因和PN击穿相同。

2.3.3 二极管的主要参数

器件的参数是对其特性的定量描述，也是我们正确使用和合理选择器件的依据。半导体二极管主要参数有：

最大整流电流IF

指二极管长期运行时允许通过的最大正向平均电流，它是由PN结的结面积和外界散热条件决定的。实际应用时，二极管的平均电流不能超过此值，并要满足散热条件，否则会烧坏二极管。

最大反向工作电压VR

指二极管的使用时所允许加的最大反向电压，超过此值二极管就有发生反向击穿的危险。通常取反向击穿电压的一半作为VR。

反向电流IR

指二极管未反向击穿时的反向电流值。此值越小，二极管的单向导电性越好。此值与温度有密切关系，在高温运行时要特别注意。

最高工作频率fM

主要由PN结的结电容大小决定，超过此值，二极管的单向导电性将不能很好地体现。

由于制造工艺的限制，即使是同一型号的管子，参数的分散性也很大，手册上往往是给出参数的范围。

二极管的类型和参数可查阅厂家提供的产品手册。