1、常见半导体的识别与测试,1、二极管 2、三极管 3、集成电路,半导体及PN结,2本征半导体：不加杂质的纯净半导体晶体。如本征硅或本征锗。,3杂质半导体：为了提高半导体的导电性能，在本征半导体中掺入硼或磷等杂质所形成的半导体。,1半导体：导电能力介于导体与绝缘体之间的一种物质。如硅（Si）或锗（Ge）半导体。,根据掺杂的物质不同，可分两种：,（1）P型半导体：本征硅(或锗)中掺入少量硼元素所形成的半导体，如P型硅。,（2）N型半导体：在本征硅(或锗)中掺入少量磷元素所形成的半导体，如N型硅。,半导体及PN结,4PN结：将P型半导体和N型半导体使用特殊工艺连在一起，如图所示。,P区接电源正极，N区
2、接电源负极，PN结导通； 反之，PN结截止。,PN结具有单向导电特性。即：,二极管,目录,一.二极管的基本知识 二. 二极管的主要参数 三.二极管的识别 四.二极管的分类 五.二极管的检测 六.二极管的选用,一.二极管的基本知识,1.结构：二极管是晶体二极管的简称，也叫半导体二极管，它由一个PN结，再加上电极、引线，封装而成。2.表示方法：半导体二极管在电路中常用“V”加数字表示，如：V5表示编号为5的半导体二极管。3.电路符号是：4.作用：整流、检波、发光、光电、变容等作用。,5.特性：半导体二极管主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或
3、无穷大。,（1）正极电位负极电位，二极管导通；,（2）正极电位负极电位，二极管截止。,即二极管正偏导通，反偏截止。这一导电特性称为二极管的单向导电性。,例1 图3所示电路中，当开关S闭合后，H1、H2两个指示灯，哪一个可能发光？,图3 例1电路图,解 由电路图可知，开关S闭合后，只有二极管V1正极电位高于负极电位，即处于正向导通状态，所以H1指示灯发光。,6.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：,我国晶体管的型号命名方法,二、二极管的主要参数,1、最大整流电流IFM 在正常工作条件下，二极管允许通过的最大正向平均电流。 注：应用时二极管的实际工作电流低于规定的最大整流
4、电流值。,2、最大反向工作电压URM 为了保证二极管不被击穿，反向加在二极管两端的最大电压，也称为额定工作电压。 注：工作电压仅为击穿电压的1/21/3，工作电压的峰值不能超过URM,3、最大反向电流IRM 因载流子的漂移作用，二极管截止时仍有反向电流，该电流受温度及反向电压的影响。 IRM越小，二极管质量越好。,4、最高工作频率 保证二极管单向导电作用的最高工作频率，若信号频率超过此值，则二极管的单向导电性将变坏。,三.二极管的识别,1 外形：由密封的管体和两条正、负电极引线所组成。管体外壳的标记通常表示正极。如图所示；,2 识别：如图。其中：三角形正极，竖杠负极，V、D二极管的文字符号。,
5、二极管的几种外形,四、 二极管的分类,分类： 1.按材质分：硅二极管和锗二极管；2.按结构分：点接触型、面接触型、平面型。3.按用途分：整流二极管，检波二极管，稳压二极管，发光二极管，光电二极管，变容二极管。,（1）整流二极管整流二极管主要用于整流电路，即把交流电变换成脉动的直流电。整流二极管都是面结型，因此结电容较大，使其工作频率较低。一般为 3kHZ下。 （2）检波二极管检波二极管的主要作用是把高频信号中的低频信号检出。它们的结构为点接触型。其结电容较小、工作频率较高，一般都采用锗材料制成。（3）开关二极管 在脉冲数字电路中，用于接通和关断电路的二极管叫开关二极管，它的特点是反 向恢复时间
6、短，能满足高频和超高频应用的需要。 （4）稳压二极管这种管子是利用二极管的反向击穿特性制成的。在电路中其两端的电压保持基本不变，起到稳定电压的作用。常用的稳压管有2CW55 、2CW56 等。 （5）阻尼二极管阻尼二极管多用在高频电压电路中，能承受较高的反向击穿电压和较大的峰值电流。一般用在电视机电路中。常用的阻尼二极管有2CN1 、 2CN2 、BS 4等。 （6）光电二极管（光敏二极管）光电二极管跟普通二极管一样，也是由一 个PN结构成。但是它的PN结面积较大，是专为接收入射光而设计的。它是利用PN结在施加反向电压时，在光线照射下反向电阻由大变小的原理来工作的。 （7）发光二极管发光二极管
7、是一种把电能变成光能的半导体器件。 （8)肖特基二极管高频高速电路。,1.普通二极管,“+”,“-”,涂颜色的为负极,数标法,特性：起单向导电作用，有方向区分，涂颜色的一边固定为负极。 参数识别：，耐压，电流。,“-”,+”,（1）.点接触型二极管,PN结面积小，结电容小，用于检波和变频等高频电路。,（2）.面接触型二极管,PN结面积大，用于工频大电流整流电路。,(b)面接触型,往往用于集成电路制造中。PN 结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。,（3）. 平面型二极管,整流二极管整流二极管主要用于整流电路，即把交流电变换成脉动的直流电。整流二极管都是面结型，因此结电容较大，使其工作频率较
8、低。一般为 3kHZ下。,整流桥堆整流桥堆就是由两个或四个二极管组成的整流器件。提高了可靠性，缩小了体积，减轻了装配工作。,发光二极管是将电能转换成光能的特殊半导体器件，它只有在加正向电压时才发光。,发 光 二 极 管,发光二极管符号,具有 电光 转换的性能 。 可见光有 红、黄、绿、蓝、紫等。 发光亮度与工作电流成比例。 可用于各种指示灯、七段数码灯等。,长脚为正极，短脚为负极,特性：有发光作用，固定长脚为正，短脚为负极。参数识别：根据灯头直径识别，可参考原包装盒上的标识。,“-”,+”,红外线发射和接收管红外线发射管也称红外线发射二极管，属于二极管类。它是可以将电能直接转换成近红外光（不可
9、见光）并能辐射出去的发光器件，主要应用于各种光电开关及遥控发射电路中。红外线接收管是在LED行业中命名的，是专门用来接收和感应红外线发射管发出的红外线光线的。一般情况下都是与红外线发射管成套运用在产品设备当中。,稳压原理：在反向击穿时，电流在很大范围内变化时，只引起很小的电压变化。,正向部分与普通二极管相同。,稳压二极管,稳压特性,当反向电压加到一定值时，反向电流急剧增加，产生反向击穿。,“+”,“-”,涂颜色的为负极,特性：起稳压作用，有方向区分，涂颜色的一边固定为负极。 参数识别：，稳压。,“+”,“-”,数标法,电路符号,常用稳压管的型号及稳压值如下表,如前所述，PN结加反向电压时，结上
10、呈现势垒电容，该电容随反向电压绝对值增大而减小。利用这一特性制作的二极管，称为变容二极管。它的主要参数有：变容指数、结电容的压控范围及允许的最大反向电压等。,变容二极管(Capacitance Diode ),变容二极管符号,变容二极管结电容（反向时势垒电容）比较大。在高频电路有广泛应用，如电压功率交换、电 子调谐、功率调制等。 变容二极管发生故障，主要表现为漏电或性能变差： （1）发生漏电现象时，高频调制电路将不工作或调制性 能变差。 （2）变容性能变差时，高频调制电路的工作不稳定，使 调制后的高频信号发送到对方被对方接收后产生失真。 出现上述情况之一时，就应该更换同型号的变容二极管。,光电
11、二极管是有光照射时会产生电流的二极管，其结构和普通的二极管基本相同。,它利用光电导效应工作，PN结工作在反偏状态，当光照射在PN结上时，束缚电子获得光能变成自由电子，产生电子空穴对，在外电场的作用下形成光电流。,应在反压状态工作,光 电 二 极 管,光电二极管符号,其中，受光照区的电极为前级，不受光照区的电极为后级。,贴片二极管,做标记一端为负极,特性：具有单向导电特性，有方向区分，涂颜色的一边固定为负极。,做标记一端为负极,在 R 100或 R 1 k 挡测量,红表笔是(表内电源)负极， 黑表笔是(表内电源)正极。,正反向电阻各测量一次，测量时手不要接触引脚。,用指针式万用表检测,一般硅管正
12、向电阻为几千欧，锗管正向电阻为几百欧；反向电阻为几百千欧。正反向电阻相差不大为劣质管。,正反向电阻都是无穷大或零则二极管内部断路或短路。,本页有动画设置，每点击鼠标，演示一步。,五.二极管的检测,用数字式万用表检测,红表笔是(表内电源)正极， 黑表笔是(表内电源)负极。,本页有动画设置，每点击鼠标，演示一步。,二极管的极性通常在管壳上注有标记，如无标记，可用万用表电阻档测量其正反 向电阻来判断（一般用 R100或1K档）具体方法如下，下图为二极管简易测试方法 。,六.二极管的选用,1、类型选择 安装用途选择二极管的类型 如：用作检波可选点接触型普通二极管用作整流可以选面接触型普通二极管或整流二极管用作光电转换可以选用光敏二极管在开关电路中应选用开关二极管2、参数 考虑 IFM和URM3、材料选择 要求正向压降小的选锗管 要求反向电流小的选硅管 要求反向电压高、耐高压的选硅管。,
