模擬電路網(wǎng)絡(luò)課件 第五節(jié):半導(dǎo)體二極管
2.3 半導(dǎo)體二極管
2.3.1 半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)
半導(dǎo)體二極管按其結(jié)構(gòu)的不同可分為點(diǎn)接觸型和面接觸型兩類。
點(diǎn)接觸型二極管是將一根很細(xì)的金屬觸絲（如三價(jià)元素鋁）和一塊半導(dǎo)體（如鍺）熔接后做出相應(yīng)的電極引線，再外加管殼密封而成。其結(jié)構(gòu)圖如圖（a）所示。點(diǎn)接觸型二極管的極間電容很小，不能承受高的反向電壓和大的電流，往往用來作小電流整流、高頻檢波及開關(guān)管。
面接觸型二極管的結(jié)構(gòu)如圖（b）所示。這種二極管的PN結(jié)面積大，可承受較大的電流，但極間電容也大。這類器件適用于整流，而不宜用于高頻電路中。
圖（c）為集成電路中的平面型二極管的結(jié)構(gòu)圖，圖(d)為二極管的代表符號。
2.3.2 二極管的V—I特性
半導(dǎo)體二極管的V–I 特性如圖所示。下面對V–I 特性分三部分加以說明。
正向特性表現(xiàn)為圖中的①段。當(dāng)正向電壓較小，正向電流幾乎為零。此工作區(qū)域稱為死區(qū)。Vth稱為門坎電壓或死區(qū)電壓（該電壓硅管約為0.5V，鍺管為0.1V)。當(dāng)正向電壓大于Vth時(shí)，內(nèi)電場削弱，電流因而迅速增長，呈現(xiàn)出很小的正向電阻。
2．反向特性
反向特性表現(xiàn)為如圖中的②段。由于是少數(shù)載流形成的反向飽和電流，所以其數(shù)值很小。但溫度對它影響很大，當(dāng)溫度升高時(shí)，反向電流將隨之增加。
3．反向擊穿特性
反向擊穿特性對應(yīng)于圖中③段，當(dāng)反向電壓增加到一定值時(shí)，反向電流急劇增加，二極管被反向擊穿。其原因和PN擊穿相同。
2.3.3 二極管的主要參數(shù)
器件的參數(shù)是對其特性的定量描述，也是我們正確使用和合理選擇器件的依據(jù)。半導(dǎo)體二極管主要參數(shù)有：
最大整流電流IF
指二極管長期運(yùn)行時(shí)允許通過的最大正向平均電流，它是由PN結(jié)的結(jié)面積和外界散熱條件決定的。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，二極管的平均電流不能超過此值，并要滿足散熱條件，否則會燒壞二極管。
最大反向工作電壓VR
指二極管的使用時(shí)所允許加的最大反向電壓，超過此值二極管就有發(fā)生反向擊穿的危險(xiǎn)。通常取反向擊穿電壓的一半作為VR。
反向電流IR
指二極管未反向擊穿時(shí)的反向電流值。此值越小，二極管的單向?qū)щ娦栽胶谩４酥蹬c溫度有密切關(guān)系，在高溫運(yùn)行時(shí)要特別注意。
最高工作頻率fM
主要由PN結(jié)的結(jié)電容大小決定，超過此值，二極管的單向?qū)щ娦詫⒉荒芎芎玫伢w現(xiàn)。
由于制造工藝的限制，即使是同一型號的管子，參數(shù)的分散性也很大，手冊上往往是給出參數(shù)的范圍。
二極管的類型和參數(shù)可查閱廠家提供的產(chǎn)品手冊。
