半导体二极管 更新时间：2011-05-28 23:40

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半导体二极管(SemicONductor Diode)，又称晶体二极管，简称二极管，由一个PN结加上相应的电极引线及管壳封装而成的。由P区引出的电极称为阳极，N区引出的电极称为阴极。因为PN结的单向导电性，二极管导通时电流方向是由阳极通过管子内部流向阴极。在电子电路中用于检波、限幅、整流、开关、稳压、电平显示等。

半导体二极管的分类

• 1.根据材料可分为：硅二极管、锗二极管

  2.根据结构可分为：点接触型、面接触型、平面型

  ●点接触型二极管，通过的电流小，结电容小，适用于高频电路和开关电路。

  ●面接触型二极管，结面积大，电流大，结电容大，适用于低频整流电路。

  ●平面型二极管，结面积较大时可以通过较大电流，适用于大功率整流，结面积较小时，可作为数字电路中的开关管。

  3.根据用途可分为：普通二极管，整流二极管，开关二极管，稳压二极管等

半导体二极管的主要参数

• 1. 最大整流电流 I_OM

  二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。

  2. 反向击穿电压U_BR

  二极管反向击穿时的电压值。击穿时反向电流剧增，二极管的单向导电性被破坏，甚至过热而烧坏。手册上给出的最高反向工作电压U_WRM一般是U_BR的一半。

  3. 反向电流 I_R

  指二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。反向电流大，说明管子的单向导电性差，因此反向电流越小越好。反向电流受温度的影响，温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小，锗管的反向电流要比硅管大几十到几百倍。

  4.  微变电阻 r_D

  rD 是二极管特性曲线上工作点Q 附近电压的变化与电流的变化之比：

  5. 二极管的极间电容

  二极管的两极之间有电容，此电容由两部分组成：势垒电容C_B和扩散电容C_D。

  （1）势垒电容：势垒区是积累空间电荷的区域，当电压变化时，就会引起积累在势垒区的空间电荷的变化，这样所表现出的电容是势垒电容。

  （2）扩散电容：为了形成正向电流（扩散电流），注入P 区的少子（电子）在P 区有浓度差，越靠近PN结浓度越大，即在P 区有电子的积累。同理，在N区有空穴的积累。正向电流大，积累的电荷多。这样所产生的电容就是扩散电容C_D。

  C_B在正向和反向偏置时均不能忽略。而反向偏置时，由于载流子数目很少，扩散电容可忽略。

半导体二极管的伏安特性

• 半导体二极管伏安特性是指二极管流过的电流与二极管两端电压之间的关系曲线。图为半导体二极管的伏安特性曲线。

  (1) 正向特性

  当V_D＞0 即处于正向特性区域，正向区又分为两段：

  ①当0＜V_D＜V_th时，外电场不足以克服PN结的内电场，

  正向电流为零，V_th称为死区或开启电压

  ②当V_D＞V_th时，内电场大为削弱，

  开始出现正向电流，并按指数规律增长。

  Si二极管的死区电压V_th=0.5 V左右，Ge二极管的死区电压V_th=0.1 V左右。

  (2)反向特性

  当V_BR＜V＜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I_S。

  (3)反向击穿特性

  当PN结的反向电压增加到一定数值时（V_D≤V_BR），反向电流突然快速增加，此现象称为PN结的反向击穿。在反向区，硅二极管和锗二极管的特性有所不同。

  硅二极管的反向击穿特性比较硬、比较陡，反向饱和电流也很小；锗二极管的反向击穿特性比较软，过渡比较圆滑，反向饱和电流较大