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物理半导体二极管
物理半导体二极管
一.半导体二极管的结构
二极管的几种常见外形
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PN结加反向电压时截止
动画演示
内外电场方向相同，故势垒升高，有利于漂移运动的进行。
归纳：
PN结加正向电压时，具有较大的正向扩散电流，呈现低电阻， PN结导通；
PN结加反向电压时，具有很小的反向漂移电流，呈现高电阻， PN结截止。
在于它的耗尽层的存在，且其宽度随外加电压而变化。
关 键
这就是PN结的单向导电性。
【可参见教材P37图2.2.5】
iD/mA
VBR
vD/V
iD=-IS
＋
－
＋
－
式中：
iD: 通过PN结的电流；
vD: PN结两端的外加 电压；
VT: 温度的电压当量，在常温(300K)下，VT≈26mV（※）；
IS: 反向饱和电流
IF
IR
(μA)
【可参见教材P37图2.2.5】
iD/mA
VBR
vD/V
iD=-IS
＋
－
＋
－
IF
IR
(μA)
当加正向电压时：
vD为正值，表达式等效成 ：
当加反向电压时：
vD为负值，表达式等效成 ：
常数
指数关系
【可参见教材P37图2.2.5】
iD/mA
VBR
vD/V
iD=-IS
＋
－
＋
－
IF
IR
(μA)
PN结的反向击穿：
反向击穿电压
反向击穿
电击穿
热击穿
雪崩击穿
齐纳击穿
可逆
不可逆
二极管的几种常见结构
【可参见教材P39图2.3.1】
二极管的符号
(a)点接触型
(b)面接触型
(c)集成电路中的平面型
a
k
【Anode】
【Cathode】
几种常见二极管实物图
触发二极管
开关二极管
半导体二极管的型号
国家标准对半导体器件型号的命名举例如下：
2AP9
用数字代表同类器件的不同规格
代表器件的类型，P为普通管，Z为整流管，K为开关管。
代表器件的材料，A为N型Ge，B为P型Ge， C为N型Si， D为P型Si。
2代表二极管，3代表三极管
二.二极管的V-I特性
Vth
V（BR）
vD/V
iD/mA
iD/μA
硅管约为0.5V
锗管约为0.1V
它的大小与二极管的材料及温度等因素有关。
两点说明：
①关于死区电压
门槛电压（或称死区电压）
（或称开启电压）
Vth
V（BR）
vD/V
iD/mA
iD/μA
二.二极管的V-I特性
两点说明：
①关于死区电压
②与温度的关系
在环境温度升高时，二极管的正向特性曲线将左移，反向特性曲线下移。二极管的特性对温度很敏感。

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