模拟电子技术23半导体二极管--★汉魅huntmine—高校学习资料、教育视频分享课件

1、 2.3.1 半导体二极管的结构半导体二极管的结构 2.3.2 二极管的伏安特性二极管的伏安特性 2.3.3 二极管的参数二极管的参数实物图片实物图片2.3 半导体二极管半导体二极管 在在PN结上加上引线和封装，就成为一个分立的结上加上引线和封装，就成为一个分立的半导体二极管元件。半导体二极管元件。2.3.1 半导体二极管的结构（物理形态）半导体二极管的结构（物理形态） 根据制造材料的不同，有硅和锗两种不同种类的根据制造材料的不同，有硅和锗两种不同种类的二极管，两者性能上也有差异。二极管，两者性能上也有差异。 根据制造工艺的不同，二极管有不同结构，分根据制造工艺的不同，二极管有不同结构，分别适

2、用于不同应用场合。别适用于不同应用场合。 集成电路中的二极管不是分立元件。集成电路中的二极管不是分立元件。 (a)(a)点接触型点接触型 二极管的结构示意图二极管的结构示意图 2.3.1 半导体二极管的结构 (1) 点接触型二极管点接触型二极管 PN结面积结面积小，结电容小，小，结电容小，用于检波和变频用于检波和变频等高频电路。等高频电路。(b)(b)面接触型面接触型 2.3.1 半导体二极管的结构 (2) 面接触型二极管面接触型二极管 PN结面积大，结面积大，用于工频大电流整用于工频大电流整流电路。流电路。(c)(c)平面型平面型阴阴极极引引线线阳阳极极引引线线PNP 型型 支支持持衬衬底底

3、(4) 二极管的代表符号二极管的代表符号(d) 代代表表符符号号k阴阴极极阳阳极极a 2.3.1 半导体二极管的结构 (3) 平面型二极管平面型二极管 往往用于集成电路往往用于集成电路制造工艺中。制造工艺中。PN 结面结面积可大可小，用于高频积可大可小，用于高频整流和开关电路中。整流和开关电路中。 (1) (1) 二极管元件的伏安特性曲线逐点测量二极管元件的伏安特性曲线逐点测量)1(/SDD TVveIi+iDvD-R2.3.2 二极管的伏安特性二极管的伏安特性(2) (2) 二极管元件的伏安特性公式表示二极管元件的伏安特性公式表示 0 D/V0.2 0.4 0.6 20 40 6051015

4、20 10 20 30 40iD/ AiD/mAVthVBR锗二极管锗二极管2AP152AP15的的V V- -I I 特性特性正向特性正向特性反向特性反向特性反向击穿反向击穿特性特性 2.3.2 二极管的伏安特性0 D/V0.2 0.4 0.6 0.8 10 20 30 405101520 10 20 30 40iD/ AiD/mA死死区区VthVBR硅二极管硅二极管2CP102CP10的的V V- -I I 特性特性反向击穿反向击穿特性特性反向特性反向特性正向特性正向特性 与与PNPN结的伏安特性类似而不完全相同结的伏安特性类似而不完全相同 硅管的正向压降硅管的正向压降0.5-0.70.5

5、-0.7伏，锗管的正向压降伏，锗管的正向压降0.2-0.30.2-0.3伏伏 硅管的反向电流极小，锗管的反向电流较大硅管的反向电流极小，锗管的反向电流较大 二极管的分类二极管的分类2.3.3 二极管的参数二极管的参数 按材料：硅二极管、锗二极管 按结构：点接触、面结合 按用途：整流管、检波管、稳压管、开关管 (国标) ：国产二极管的命名方案 最大整流电流（平均值）最大整流电流（平均值） I IF F （最大整流电流时的）正向压降（最大整流电流时的）正向压降 VF反向电流反向电流 I IR R 反向击穿电压反向击穿电压 VBR最高反向工作电压最高反向工作电压 VRM 2.3.3 二极管的参数二极

6、管的直流参数（工作参数和极限参数）二极管的直流参数（工作参数和极限参数）iDOVBR D 结电容结电容 C Cj j: : 含势垒电容、扩散电容、封装电容含势垒电容、扩散电容、封装电容 最高工作频率最高工作频率 FM 2.3.3 二极管的参数二极管的交流参数（高频特性）二极管的交流参数（高频特性）二极管的温度特性二极管的温度特性 正向正向: : 温度升高温度升高 PN PN结电压减小（结电压减小（-2.5mV/-2.5mV/） 反向反向: : 温度升高温度升高 反向电流增大（反向电流增大（ ）21t -t102晶体管分立元件参数特点晶体管分立元件参数特点 同一型号元件中还有系列分挡的参数差异 同一型号同一分挡的元件也有参数差异 注意查阅器件手册和器件代换手册 注意手册中元件参数的测量条件（电压电流温度） 器件手册的参数仅供选型参考，必要时实测 2.3.3 二极管的参数 PN结构造与二极管结构结构造与二极管结构 二极管的伏安特性：正向、反向、击穿二极管的伏安特性：正向、反向、击穿 二极管的参数定义：直流、交流、极限二极管的参数定义：直流、交流、极限 分立晶体管元件参