模电之半导体基础篇3（半导体二极管、二极管应用）

模电之半导体基础篇3（半导体二极管、二极管应用）

文章目录

​​半导体二极管​​​​二极管的应用​​

半导体二极管

1、二极管的结构与类型

PN结+引线+管壳=二极管按材料分为：硅二极管、锗二极管按结构分为：点接触型、面接触型、平面型（集成电路中）

2、伏安特性

1）PN结的伏安方程

2）二极管的伏安特性

3、正向特性与反向特性

4、二极管的击穿 击穿分为可逆的电击穿（降低反向电压，二极管仍能正常工作）、不可逆的热击穿（PN结被烧坏，一旦击穿二极管就损坏了）

齐纳击穿条件：半导体的掺杂浓度较高、空间电荷层有较强的电场击穿的机理：电场将PN结中的价电子从共价键中激发出来击穿特点：击穿电压低于4V、击穿电压具有负的温度系数雪崩击穿条件：半导体的掺杂浓度较低、空间电荷区中有较强的电场击穿的机理：电场使PN结中的少子“碰撞电离”共价键中的价电子击穿特点：击穿电压高于6V、击穿电压有正的温度系数

5、温度对伏安特性的影响 当温度上升时，死区电压、正向管压降降低，即温度每升高1度，管压降将低（2~2.5）mV 温度升高，反向饱和电流增大，即平均温度每升高10度，反向饱和电流增大1倍

6、二极管的主要参数

I(F)：最大整流电流(最大正向平均电流)

U(RM)：一最高反向工作电压，为U(BR)的(1/2-2/3)

I®反向电流(越小单向导电性越好)

f(M)一最高工作频率(超过时单向导电性变差)

7、影响工作频率的原因——PN结的电容效应 低频时，因电容很小，容抗大，对PN结的影响很小 高频时，因电容大，容抗小，使电容分流，导致单向导电性变差 结面积小的结电容小，工作频率高

8、半导体器件的型号及二极管的选择

1）中国半导体器件型号的命名：

2）日本半导体器件命名：

3）美国半导体器件命名：

9、半导体二极管的模型

二极管的应用

1、通常采用理想模型或恒压降模型来分析二极管 1）断开二极管，分析电路断开点的开路电压 2）判断：如果该电压能使二极管正偏，且大于二级挂你的死区电压，二极管导通；否则二极管截止 3）如果电路中有多个二极管(共阳极或共阴极，连接)，利用方法1、2分别判断各个二极管两端的开路电压，开路 电压高的二极管优先导通;当此二极管导通后，再根据电路的约束条件，判断另一-个二极管的工作状态。

2、多个二极管共阴极或共阳极连接时的分析方法 1）在电路中选择一个适当的参考点 2）断开二极管，分析电路中各二极管的阳极和阴极电位 3）判断各二极菅是否满足导通条件 4）在满足导通条件~下，(共阳极连接时)比较阴极电位，电位最低者优先导通，其他二极管则截止。(共阴极连接时)比较阳极电位，电位最高者优先导通，其他二极管截止。此后并用模型替代电路中的二极管。

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