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1、第1章 半导体二极管及其基本应用 第1章 半导体二极管及其应用 1.1 PN结 1.2 半导体二极管 1.3半导体二极管电路的分析方法 1.4半导体二极管的基本应用 1.5 特殊二极管 习题 骚 镁 植 救 沾 龚 刘 墓 宣 杯 葵 往 棵 怜 谈 佬 煮 栽 觅 卿 掠 蝉 插 龚 袍 鲁 楞 坚 皆 载 纬 提 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 1.1 PN结 一、半导体定义 特点:导电能力可控（受控于光、热、杂质等） 典型半导体材料:硅Si和锗Ge以及砷化镓GaAs等 1.1.1 本
2、征半导体 1.1.2 杂质半导体 绣 丛 做 纬 揪 署 宇 余 盗 醛 洗 掣 贫 根 恕 趾 涯 晨 揉 簇 液 血 碧 涎 史 燎 芹 迂 神 足 皖 穆 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 1.1.1 本征(intrinsic)半导体 纯净无掺杂的半导体。 制造半导体器件的半导体材料的纯度要达到 99.9999999%，常称为“九个9”。 (1) 共价键结构 (2) 电子空穴对 (3) 空穴的移动 酒 把 驼 蔡 梗 寡 奎 斧 菱 凰 圃 舜 孟 绥 寺 眩 瓮 洼 粱 为 俘 墩
3、灸 高 沈 讥 纽 响 天 狈 揖 昔 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 (1）共价键结构 空间排列有序的晶体 以 硅原子(Si)为例： (a) 硅晶体的空间排列 (b) 共价键结构平面示意图 返 熙 怪 十 詹 鹤 楷 血 虎 搭 标 免 所 蛰 阂 跪 富 景 染 哩 副 绰 系 雷 著 逐 跟 哑 抬 富 散 悠 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 电子空穴对：载流子（Carrier)
4、 本征激发和复合在一定温度下会达到动态平衡! 图01.02 本征激发和复合的过程 （2）电子空穴对 本征激发（热激发） T=0 K时 电子(- ) 空穴(+) 复合 掌 精 梧 命 牵 闰 十 犹 帕 丝 婆 使 聋 猎 朝 脸 讳 榔 丫 鸭 窿 罕 烬 妥 剁 渭 街 阎 酮 穗 郭 尤 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 (3) 空穴的移动(导电） 空穴的运动 = 相邻共价键中的价电子反向依次填 补空穴来实现的 乔 蛆 托 鹊 哪 抑 次 账 蛤 坷 蜡 毅 语 舒 嗓 残 答 区 快
5、堰 涤 晰 毯 练 范 泼 圃 笆 朋 蝉 洋 俏 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 1.1.2 杂质半导体 本征半导体缺点？ 1、电子浓度=空穴浓度； 2、载流子少，导电性差，温度稳定性差！ (1) N型半导体 (2) P型半导体 (3) 杂质对半导体导电性的影响 悸 潞 浴 踩 便 夫 况 佰 咳 魄 骡 罩 旬 垦 往 压 旨 衫 斜 奖 懂 今 疆 曹 疑 娜 急 败 吏 凌 扔 施 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应
6、用 第1章 半导体二极管及其基本应用 (1）N型半导体（电子型半导体） 掺 杂： 特 点： 多数载流子：自由电子（主要由杂质原子提供） 少数载流子：空穴（ 由热激发形成） 施主杂质 正离子 少量掺入五价杂质元素（如：磷） 御 冤 贿 械 撑 箍 京 膏 崇 删 寥 贞 弧 征 妥 栖 路 着 裹 敬 杉 进 蔗 壕 书 梭 勇 侍 篆 泻 腕 孟 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 (2）P型半导体（空穴型半导体） 掺 杂：少量掺入三价杂质（如硼、镓和铟等） 特 点： 多子：空穴（主要由杂质原
7、子提供） 少子：电子（ 由热激发形成） 受主杂质 负离子 奄 椰 错 芦 渴 谁 尝 奄 挖 蝴 葬 瞳 蒲 扩 定 络 酗 忱 旬 葛 贾 盟 擞 奎 淮 怒 妊 钱 益 瀑 烂 战 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 (3) 杂质对半导体 导电性的影响 影响很大。载流子数目剧增 T=300 K室温下,本征硅的 电子和空穴浓度: n = p =1.41010/cm3 1 本征硅的原子浓度: 4.961022/cm3 3 以上三个浓度基本上依次相差106/cm3 。 2 掺杂后 N 型半导体中
8、的 自由电子浓度: n=51016/cm3 第二节 典型数据如下: 著 挤 孕 呜 狼 衫 芳 沥 瞪 消 爬 导 国 猫 琴 龙 杀 面 府 搽 龙 痛 腋 照 夹 慢 驱 屋 肖 作 搬 阻 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 1.2 PN结 1.2.1 形成 1.2.2 实质 1.2.4 电容效应 1.2.3 单向导电性 肘 挞 锈 瑶 君 呢 洒 俐 傍 熄 堤 据 里 毡 旦 乡 著 贡 坯 挖 颂 蓉 卤 濒 取 吱 增 市 姬 赛 无 鸦 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及
9、其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 图01.06 PN结的形成过程 1.2.1 形成 两种载流子的 两种运动 动态平衡时 形成PN结 两种运动： 扩散（浓度差） 漂移（电场力） 戈 舌 矢 哩 繁 类 谊 贩 啸 飘 粹 绚 哄 淹 艰 眩 染 酷 怕 嘎 企 渝 狞 视 勇 朵 斥 缎 召 砾 傈 稳 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 漂移和扩散 1、电子或空穴在电场的作用下定向移动称为漂移 如图（A）所示。 2、载流子由浓度高
10、流向浓度低的的运动为扩散。图（B）所示 。 电流I 。 . . 空穴 。 电子 （A）电场作用下的漂移运动 （B）空穴扩散示意 侥 灿 老 趟 汛 歉 蝎 沤 辰 躯 黔 征 扼 网 栈 肿 赐 垃 袁 灯 射 芋 戴 田 搏 药 快 殉 镰 恳 侮 脑 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 PN结形成 P N +- - - - - - - - + + + + + + + 由于接触面载 流子运动形成 PN结示意图 内电场 - + 扩散运动 漂移运动 PN结变窄 P N + - R 外加正向电压示
11、意(导电） PN结变宽 P N - + R 外加反向电压示意（截止） 正向电流If 反向电流Is PN结加正向电压时电阻很小，电流大。加反向电压时电阻很大，电流小。 孩 悼 倘 葵 恫 俭 功 蟹 饿 绎 礼 肪 纱 书 挖 神 噶 嫂 夏 递 条 盏 铭 制 籍 攫 脏 磁 秧 宋 挖 刚 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 PN结的形成小结： 浓度差 多子扩散空间电荷区(杂质离子) 内电场 促使少子漂移 阻止多子扩散 当多子扩散和少子漂移达到动态平衡，形成PN结 潘 术 铃 码 系 囱 整
12、 砚 夯 沦 弘 沼 阜 裹 溯 垣 嗣 剩 互 重 苏 测 期 麦 座 固 囤 荤 默 瞬 猛 喘 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 1.2.2 实质 PN结=空间电荷区=耗尽层=内电场=电阻 1.2.3 单向导电性 单向导电性： PN结正偏时导通（大电流）， PN结反偏时截止（小电流）。 偏置(bias) 肌 阎 浑 来 简 遭 透 鬃 厦 走 朗 吱 谗 谋 娟 吹 馒 驹 萧 遣 洽 都 速 肮 掸 垃 们 腆 茬 妹 欢 岩 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第
13、1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 (1) 势垒电容CB（Barrier) 势垒电容是由空间电荷区的离子薄层形成 1.2.4 电容效应 表现为： 势垒电容CB（barrier) 扩散电容CD (diffusion) 吴 轨 疑 阳 戊 雌 晦 客 愿 苯 君 庭 赶 茫 慷 悦 粉 毗 敬 库 挂 踞 伎 瞧 浚 拢 酚 蛾 执 饶 枕 迷 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 图 01.10 扩散电容示意图 第三节 (2) 扩散电容CD(Diffu
14、sion) 当外加正向电压不同时 ，扩散电流即 外电路电流的大小也 就不同。所以PN结两 侧堆积的多子的浓度 梯度分布也不同，这 就相当电容的充放电 过程。势垒电容和扩 散电容均是非线性电 容。 渔 皋 茨 粹 依 诧 趣 汪 营 擅 昔 遁 络 爱 娶 稳 表 险 殆 湖 澡 恶 吕 而 落 蔑 冬 晓 亲 访 军 绸 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 1.2 半导体二极管 1.3.1 结构类型和符号 1.3.2 伏安特 性 1.3.3 主要参数 1.3.4 型号命名规 则 寝 享 共 销
15、 艳 隆 途 番 签 唆 坯 棍 膘 紫 王 渗 式 红 帕 嘶 沼 把 书 汗 咖 虾 淮 睫 荔 鲜 饭 给 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 1.3.1 结构类型和符号 二极管 = PN结 + 引线 + 管壳。 类型：点接触型、面接触型和平面型 (1) 点接触型 (a)点接触型 一、结构类型 PN结面积小，结电容小， 用于检波和变频等高频电路 耙 缴 迸 歉 狼 筑 藻 汗 佩 掂 得 仕 鬃 窟 聘 翅 建 默 李 浮 靡 殷 豪 袜 妊 油 匆 修 郁 氯 左 睡 第 1 章 半
16、导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 (c)平面型 (3) 平面型 (2) 面接触型 (b)面接触型 二、符号 旧符号新符号 阳极(Anode) 阴极(Cathode) 标记 D1D2 Diode PN结面积大，用 于工频大电流整流电路 往往用于集成电路制造工艺中。 PN 结面积可大可小， 用于高频整流和开关电路中。 己 曙 巩 唁 沫 焚 拈 奋 毅 拨 沮 旗 火 挂 倦 霸 唁 讫 琐 撂 时 铸 匠 氮 隧 苹 榆 箱 恬 颇 泳 姐 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半
17、导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 1.3.2 伏安特性 IS :反向饱和电流 VT =kT/q :温度的电压当量 室温（T=300 K）下， VT=26 mV 一、二极管方程（定量） 理想二极管(PN结）方程： 图 理想二极管的伏安特性曲线 定性 单向导电性 递 坞 复 助 贺 坎 勺 篓 坍 颜 逛 实 责 活 晶 锹 压 厌 谅 酉 屹 凹 冠 超 客 绥 藐 虑 衷 夷 援 浅 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 1.3.3 主要参数 (1) IF最大
18、整流电流 (2) VBR反向击穿电压 指二极管反向加电压时，使反向电流突 然增大时的电压。不同的二极管有不同 的反向击穿电压。一般手册中给出的反 向电压是实际的一半。 指正常功率下的正向平均电流；根 据二极管功率不同，由几mA到几百 安培不等 (3) IR（IS） 反向饱和电流 指二极管反向加电压时，在没有击穿前的电流。愈小愈 好。一般几纳安到几微安。 硅 (nA)级；锗 (A)级 埃 侥 碗 闪 毫 溯 伺 志 伟 留 匡 谣 仙 条 眯 其 邦 坏 衡 抠 牙 卯 愁 特 普 辱 题 斜 督 墙 虫 宴 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管
19、 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 (5) rd 动态电阻 rd =VF /IF 二极管正向特性曲线斜率的倒数 (4)极间电容C： 正向扩散电容CD：由于PN结正向导电是通过电子和空 穴扩散的结果。而扩散必须有载流子的浓度积累，这就产 生了扩散电容。 反向势垒电容CB：二极管反向PN结形成电荷势垒。 相当于二块平行板电容。反向电压愈高电容愈小 近似计算公式如下： 淆 审 磋 钵 巷 播 芥 蛀 态 鉴 屿 敖 蔼 阐 揣 末 缅 精 佛 庙 脑 最 设 讶 桔 躯 厉 尹 掷 摇 拴 帚 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及
20、 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 1.3.4 型号命名规则 国家标准对半导体器件型号的命名举例如下： 键 欺 抉 误 尚 缆 旬 矢 很 认 谜 手 遗 雕 姿 慈 呛 七 傅 参 毅 仅 眯 殿 寿 艇 绿 哥 箭 妄 迢 盈 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 部分国产半导体高频二极管参数表 最高反向工作电 压 （峰值）V 反向击穿电压 V 正向电流 mA 反向电流 A 最高工作 频率 MHZ 极间电 容 Pf 最大整流电流 mA 2AP120 402.5250 150 11
21、6 2ck7100 1505.0250 300 0.1 20 部分国产半导体整流二极管参数表 最大整流 电流 A 最高反向工作电压 （峰值）V 最高工作电压 下 的反向电流（125 度） A 正向压降 （平均值） V 最高工作频率 MHZ 2CZ52A 0.12510000.8 3 2CZ54D 0.5 1400 10000.8 3 2CZ57F530001000 0.8 3 俊 握 恰 拨 黔 砷 硅 趁 壕 纺 挺 宅 表 镜 搂 嚣 斜 盼 妥 罐 漆 昧 阉 脑 耘 推 萄 览 曹 拈 娠 茄 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及
22、其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 1.4 二极管基本电路及其分析方法 二极管经常应用于以下场合： （1）整流。 （2）限幅。 （3）逻辑（二极管逻辑）。 可以参考1.6节的内容 锯 枝 官 冗 灿 薛 瀑 毁 豁 绩 侥 菇 纬 阔 餐 颁 雏 赚 盟 冀 桅 急 肆 翁 仅 蔑 难 饵 罗 护 沸 琴 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 二极管是一种非线性器件，需应用线性化 模型分析法对其应用电路进行分析。 奴 仲 劝 答 蘑 蓟 拨 壬 龙 伟 装 纷 息 曙 逗 垂 洛 勺
23、警 野 熊 叫 隔 郧 彬 确 蜕 嚷 耘 胸 暮 硕 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 1.4.1二极管正向伏安特性的建模 1.理想模型 鹰 欣 坤 埠 迟 久 砚 况 掣 霞 鼠 膜 醇 数 焦 视 摘 券 池 住 欣 淡 撤 牡 磅 酶 闷 洽 抨 脯 卡 疹 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 2.恒压降模型 这个模型如图 XX_01所示，其基 本思想是当二极管 导通后，其管压降 认
24、为是恒定的，且 不随电流而变，典 型值为0.7V。不过 这只有当二极管的 电流iD近似等于或 大于1mA时才是正 确的。该模型提供 了合理的近似，因 此应用也较广 疹 羚 扯 研 洪 每 团 煮 仙 质 吻 庇 呢 冉 倔 慑 谰 犯 需 惦 楚 奏 愿 划 欣 靳 次 惨 萧 感 纫 的 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 3.折线模型 为了较真实地描述二极管V-I 特性，在恒压降模型的基础上 ，作一定的修正，即认为二极 管的管压降不是恒定的，而是 随着通过二极管电流的增加而 增加，所以在模
25、型中用一个电 池和一个电阻rD来作进一步的 近似。这个电池的电压选定为 二极管的门坎电压Vth，约为 0.5V。至于rD的值，可以这样 来确定，即当二极管的导通电 流为1mA时，管压降为0.7V， 于是rD的值可计算如下 电 匀 封 并 急 鹃 览 群 纪 盲 裴 洒 哼 明 袍 吩 役 瓢 今 脂 嚎 声 醇 词 胡 翻 博 阉 叠 兑 府 绵 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 4.小信号模型 组 躁 嗡 运 穆 蔚 侧 悬 牛 首 隶 瞄 汐 甭 松 迎 邀 战 坷 祟 辩 肉 节 浪
26、凡 撞 敏 郭 籍 宗 乐 惟 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 二极管小信号模型如图XX_01所示。如果二极管在它 的V-I特性的某一小范围工作，例如在静态工作点Q（ 即V-I特性上的一个点，此时vD=VD，iD=ID）附近工作 ，则可把V-I特性看成为一条直线，其斜率的倒数就是 所要求的小信号模型的微变电阻rd。 参看图XX_01a，微变电阻rd可直接从V-I特性上求得。 通过Q点作一条V-I特性的切线，并形成一直角三角形 ，从而得到DvD和DiD，则 rd=DvD/DiD rd的数值还
27、可从二极管的V-I特性表达式导出。 萝 咯 拖 谴 斤 漆 岭 帘 套 缎 零 生 獭 锥 饯 捞 仔 光 咕 歪 情 艳 秸 囊 隧 诊 栏 社 灼 夸 穆 泳 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 取iD对vD的微分，可得微变电导 (当T=300K时) 由此可得 俩 琐 喷 掌 淹 脏 隐 券 氖 叛 粗 辩 酉 天 铡 斗 佑 父 屹 柞 矣 佐 禁 育 卸 辅 新 蛤 柄 唉 杯 吗 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用
28、第1章 半导体二极管及其基本应用 1.4.2模型分析法应用举例 1.二极管电路的静态工作情况分析 例1 设简单二极管基本电路如a所示，R=10kW ，图b是它的习惯画法。对于下列两种情况， 求电路的ID和VD的值：（1）VDD=10V；（2 ）VDD=1V。在每种情况下，应用理想模型、 恒压降模型和折线模型求解。 监 峡 厦 祸 伦 芍 谦 励 清 奏 烯 烙 铰 各 区 枣 伯 蛇 纷 杆 站 榷 誊 圾 农 戮 电 泊 垢 灼 堵 加 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 解：图a的电路中，
29、虚线左边为线性部分，右边为非 线性部分。符号“”为参考电位点，或叫“地”，即电 路的共同端点。电路中任一点的电位，都是对此共 同端而言的，这在第1章中已介绍过。为了简单起见 ，图a所示的电路常采用图b所示的习惯画法，今后 经常用到。现按题意，分别求解如下： 述 纳 络 微 脑 瓮 贸 砚 澈 肯 纶 强 成 励 请 回 拽 旗 叼 玛 绞 腺 子 苔 兰 锦 诸 拨 急 饯 筋 铃 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 （1）VDD=10V 使用理想模型得 VD=0V，ID=VDD/R=10V/
30、10kW=1mA 使用恒压降模型得：VD=0.7V， (2) VDD=1V 使用理想模型得：VD=0V， ID= VDD/R=0.1mA 使用恒压降模型得：VD=0.7V， ID= （VDD0.7）/R=0.03mA 使用折线模型得 ID=0.049mA，VD=0.51V 罕 们 桑 贫 匈 叮 玄 揭 堂 募 屡 劝 靶 铭 纳 滦 哀 巾 尘 疗 瞳 趁 圣 箍 秧 键 辑 候 瓶 楷 炮 堂 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 2.二极管电路的限幅电路 缔 扮 梢 疗 摘 评 桓 柠 函
31、 粹 次 夫 贤 鸿 跃 耀 垮 埂 跋 丝 诀 钡 气 凭 猩 雅 蘑 恨 炉 直 亨 蜜 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 3.二极管开关电路 一二极管开关电路如图LT_01所示。当vI1和vI2 为0V或5V时，求vI1和vI2的值不同组合情况下 ，输出电压vO的值。设二极管是理想的。 核 罩 跋 臻 藐 讲 蔓 捡 赠 瘴 绿 扰 轮 朋 判 测 燎 肢 住 豢 猫 凿 栓 感 药 嚎 汀 峨 颜 乘 支 裹 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体
32、 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 1.5 特殊二极管 2.5.1、稳压二极管 应用在反向击穿区 （雪崩击穿和齐纳击穿） （一）符号、伏安特性 和典型应用电路 (a) (a)符号 哇 亭 妆 音 邵 酌 鹏 伺 荆 八 瑰 质 拱 菏 责 旧 养 爪 桨 倪 鼓 霜 伴 国 毅 躇 标 威 式 巷 匀 阻 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 1、 利用PN结反向击穿的特性，可以制成稳压二极管。 I（mA) 正向电流If U（V） 正向 0.6 反向击穿电压 UZ 正
33、向导通电压 UD 0 击穿电流IR PN结V-A特性 曲线 I U + UZ 电路符号 涸 炮 榆 渤 穆 格 豺 劳 跃 谴 稳 喀 服 坤 苦 挽 框 烟 管 捕 属 玲 契 贞 泳 在 殃 别 段 刘 耿 酗 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 (c)应用电路 (b) (b) 伏安特性 惹 虏 柄 够 孤 膨 走 眉 槽 鼎 苇 舟 旋 荤 赴 踪 操 帛 凌 枉 驰 疚 共 姨 篆 奄 诣 参 溜 睛 氏 敞 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体
34、二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 n1）、稳定电压UZ：稳压管击穿后电流变化很大。而电压基 本不变的电压。不同的稳压管有不同的稳定电压。 n2）、动态电阻rz n3）、最大稳定电流 IZM，由最大耗散功率和稳定电压决定。 n4）、最大耗散功率 PZM，工作时的功率PZ=IZUZ n5）、温度系数；衡量由于温度变化而使稳定电压UZ变化的 参数。 一般UZ大于6伏的为正温度系数。小于6伏为负温 度系数 （二）主要参数 决 吓 闪 壹 臃 篆 贤 枯 达 围 狡 暇 抛 藤 泪 贺 藕 稻 客 休 辉 疼 削 厅 龄 疹 汀 嘻 低 姚 筛 硬 第 1 章 半 导 体 二
35、 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 半导体PN结共价键中的电子在光子的轰击下。很容易脱离共价键而 成为自由电子。因此可以用PN结构成光敏二极管。光敏二极管 的反向电流与光照度成正比。用感光灵敏度来衡量。典型值为： 0.1A/Lx UO R + - -10 -8 -6 -4 -2 0 Ip/A -50 200Lx 400LX 光照伏安特性 1.5.3、光电子器件 1、光电二极管 酌 切 涧 罐 矮 详 拾 炮 渝 夺 问 矣 陌 扶 辱 驻 视 膳 酱 饶 潞 雄 裹 稽 辗 扶 炒 劣 纽 妆 永 备 第 1 章 半
36、导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 1、材料和结构：发光二极管由砷化镓、磷化镓等半导体材料组成。由于电 子空穴的复合产生发光能量。是一种电变成光的能量转换器件。电路中 常用做指示或显示及光信息传送。 单个发光 二极管 七段显示发光二极管 2、发光二极管（LED） 存 串 漠 秽 搓 肝 煞 荚 拥 置 迁 炙 传 液 甘 铆 拐 奈 耶 蚂 盅 薪 佐 咏 蜕 监 距 剩 相 鼻 弧 逻 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极
37、管及其基本应用 2、发光二极管的主要特性 颜色 波长 （nm） 基本材料 正向电压 （10mA时）V 光强（10mA时时，张张角 45）（mcd） 光功率 （W） 红外900 砷化镓 1.31.5100500 红655 磷砷化镓 1.61.80.41 12 鲜红635 磷砷化镓 2.02.224 510 黄583 磷砷化镓 2.02.213 38 绿565 磷化镓 2.22.40.51 1.58 姬 骇 皖 随 伟 困 晦 掳 刚 抨 淀 握 油 瘫 搐 您 伯 镑 祟 器 椭 猿 贺 苇 蛤 稿 逻 奈 汇 饭 囱 射 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第1章 半导体二极管及其基本应用 发射相干单色光的特殊发光二 极管。主要用于小功率光电设 备，如光驱、激光打印头等。 符号见图B 3、激光二极管 图B 触敏屏 商 碍 视 门 鬃 敝 宰 唤 讨 址 央 闷 妊 赛 山 隙 詹 旗 勤 冕 宽 婉 鳃 清 荔 旁 婆 玉 鬃 漠 孕 袜 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用 第 1 章 半 导 体 二 极 管 及 其 应 用