1、二極管的工作原理晶體二極管為一個由p型半導體和n型半導體形成的p-n結,在其界面處兩側形成空間電荷層,并建有自建電場。當不存在外加電壓時,由于p-n 結兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態。
2、當外界有正向電壓偏置時,外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流。
3、當外界有反向電壓偏置時,外界電場和自建電場進一步加強,形成在一定反向電壓范圍內與反向偏置電壓值無關的反向飽和電流I0。
4、當外加的反向電壓高到一定程度時,p-n結空間電荷層中的電場強度達到臨界值產生載流子的倍增過程,產生大量電子空穴對,產生了數值很大的反向擊穿電流,稱為二極管的擊穿現象。
5、二極管的類型二極管種類有很多,按照所用的半導體材料,可分為鍺二極管(Ge管)和硅二極管(Si管)。根據其不同用途,可分為檢波二極管、整流二極管、穩壓二極管、開關二極管等。按照管芯結構,又可分為點接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管。點接觸型二極管是用一根很細的金屬絲壓在光潔的半導體晶片表面,通以脈沖電流,使觸絲一端與晶片牢固地燒結在一起,形成一個“PN結”。由于是點接觸,只允許通過較小的電流(不超過幾十毫安),適用于高頻小電流電路,如收音機的檢波等。
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1、正向特性 當加在二極管兩端的正向電壓(P為正、N為負)很小時(鍺管小于0.1伏,硅管小于0.5伏),管子不導通,處于“截止”狀態,當正向電壓超過一定數值后,管子才導通,電壓再稍微增大,電流急劇暗加。不同材料的二極管,起始電壓不同,硅管為0.5-.7伏左右,鍺管為0.1-0.3左右。
2、反向特性 二極管兩端加上反向電壓時,反向電流很小,當反向電壓逐漸增加時,反向電流基本保持不變,這時的電流稱為反向飽和電流。不同材料的二極管,反向電流大小不同,硅管約為1微安到幾十微安,鍺管則可高達數百微安,另外,反向電流受溫度變化的影響很大,鍺管的穩定性比硅管差。
3、擊穿特性——穩壓二極管原理 當反向電壓增加到某一數值時,反向電流急劇增大,這種現象稱為反向擊穿。這時的反向電壓稱為反向擊穿電壓,不同結構、工藝和材料制成的管子,其反向擊穿電壓值差異很大,可由1伏到幾百伏,甚至高達數千伏。
4、頻率特性——變容二極管原理 由于結電容的存在,當頻率高到某一程度時,容抗小到使PN結短路。導致二極管失去單向導電性,不能工作,PN結面積越大,結電容也越大,越不能在高頻情況下工作。
1、反向特性
在電子電路中,二極管的正極接在低電位端,負極接在高電位端,此時二極管中幾乎沒有電流流過,此時二極管處于截止狀態,這種連接方式,稱為反向偏置。二極管處于反向偏置時,仍然會有微弱的反向電流流過二極管,稱為漏電流。當二極管兩端的反向電壓增大到某一數值,反向電流會急劇增大,二極管將失去單方向導電特性,這種狀態稱為二極管的擊穿。
2、正向特性
在電子電路中,將二極管的正極接在高電位端,負極接在低電位端,二極管就會導通,這種連接方式,稱為正向偏置。必須說明,當加在二極管兩端的正向電壓很小時,二極管仍然不能導通,流過二極管的正向電流十分微弱。