1、教学环节 教学过程及主要内容、 半导体材料半导体二极管由纯度极高的半导体晶体（硅或锗）掺入少量杂质（砷或硼）制成，依照掺入杂质及其所体现出的性能不同分为 N 型半导体和 P 型半导体。 N 型半导体的多数载流子是电子，P 型半导体的多数载流子是空穴。二、二极管的基本结构把 PN 结用管壳封装，然后在 P 区和 N 区分别向外引出一个电极，即可构成一个二极管。二极管是电子技 术中最基本的半导体器件之一。根据其用途分有检波管、开关管、稳压 管和整流管等。二极管的结构外形及在电路中的文字符号如图 1-1 所示,在图 1-1(b)所示电路符号中,箭头指向为正向导通电流方向。、:根据 PN 结面 积大小
2、,有点接触型、面接触型二极管,其结P N正极外壳引线引线 正极 负极负极( a ) ( b )V图 1-1 晶体二极管结构示意图及电路符号构如图 1-2 所示。负极引线 （b）面接触型N型锗PN结正极引线铝合金小球底座金锑合金PN型支持衬底负极引线（c）平面型PNP型支持衬底正极引线正极引线触丝N 型锗片外壳（a）点接触型点接触型：结面积小，适用于高频检波、脉冲 电路及计算机中的开关元件。面接触型：结面积大，适用于低频整流器件。三、二极管的基本特性半导体二极管的核心是 PN 结,它的特性就是 PN 结的特性单向导电性。常利用伏安特性曲线来形象地描述二极管的单向导电性。若以电压为横坐标,电流为纵
3、坐标,用作图法把电压、电流的对应值用平滑的曲线连接起来,就构成二极管的伏安特性曲线,如图 1-3 所示（图中虚线为锗管的伏安特性,实线为硅管的伏安特性）。 图 1-2 二极管的结构0.20.40.60.8O51015£-30£-U(BR)CC¡äD¡äDIR A¡ä AB¡ä B¹èÕàiV / mAuV / (A)£-5说明：1)正向特性二极管两端加正向电压时,就产生正向电流,当正向电压较小时,正向电流极小（几乎为零）,这一部分称为死区,相应的
4、 A(A)点的 电压称为死区 电压或门槛电压(也称阈值电压), 硅管 约为 0.5V,锗管约为 0.1V,如图中 OA(OA)段。当正向电压超过门槛电压时,正向电流就会急剧地增大,二极管呈现很小电阻而处于导通状态。这时硅管的正向导通压降约为 0.60.7V,锗管 约为 0.20.3V,如图中 AB(AB)段。、二极管正向导通时,要特别注意它的正向电流不能超过最大值,否则将烧坏 PN 结。2)反向特性、二极管两端加上反向电压时,在开始很大范围内,二极管相当于非常大的电阻,反向电流很小,且不随反向电压而变化。此时的电流称之为反向饱和电流 IR,见图中OC（OC）段。图 1-3 二极管的伏安特性曲线
5、3)反向 击穿特性、二极管反向电压加到一定数值时,反向电流急剧增大,这种现象称为反向击穿。此时对应的电压称为反向击穿电压,用 UBR 表示 ,如图中 CD(CD)段。4)温度对特性的影响、由于二极管的核心是一个 PN 结,它的导电性能与温度有关,温度升高时二极管正向特性曲线向左移动,正向压降减小;反向特性曲线向下移动,反向电流增大。 、四、二极管的种类二极管的种类很多，按材料分有硅、锗、砷化镓等；按结构分有点接触、面接触、平面型等；按用途有检波二极管、整流二极管、开关二极管、稳压二极管、 变容二极管、发光二极管、光敏二极管等。五、二极管的选用与代换器件参数是定量描述器件性能质量和安全工作范围的
6、重要数据，是我们合理选择和正确使用器件的依据。参数一般可以从产品手册中查到，也可以通过直接测量得到。下面介绍晶体二极管的主要参数及其意义。、1) 最大正向电流 OM 它是二极管允许通过的最大正向平均电流。工作时应使平均工作电流小于 , 如超过 , 二极管将过热而烧毁。此值取决于结的面积、材料和散 热情况。、2)最大反向工作电压 RM 这是二极管允许的最大工作电压。当反向电压超过此值时, 二极管可能被击穿。为了留有余地, 通常取击穿电压的一半作为 。 、3)反向 电流 R 指二极管未击穿时的反向电流值。此值越小, 二极管的单向导电性越好。由于反向电流是由少数载流子形成, 所以 R 值 受温度的影响很大。4)最高工作 频率 M M 的值主要取决于 结结电 容的大小, 结电容越大, 则二极管允许的最高工作频率越低。
