华中科技大学：《模拟电子技术》教学资源（一）2.3 半导体二极管及其基本电路——半导体二极管

23半导体二极管 23.1半导体二极管的结构 2.3,2二极管的伏安特性 23二极管的参数 HOME

2.3.1 半导体二极管的结构 2.3.2 二极管的伏安特性 2.3.3 二极管的参数 2.3 半导体二极管 实物图片

+2.31半导体二极管的结构(物理形态) 在PN结上加上引线和封装,就成为一个分立的 半导体二极管元件。 集成电路中的二极管不是分立元件。 根据制造工艺的不同,二极管有不同结构,分别 适用于不同应用场合。 根据制造材料的不同,有硅和锗两种不同种类的 二极管,两者性能上也有差异。 HOME BACK NEXT

• 在PN结上加上引线和封装，就成为一个分立的 半导体二极管元件。 2.3.1 半导体二极管的结构（物理形态） • 根据制造材料的不同，有硅和锗两种不同种类的 二极管，两者性能上也有差异。 • 根据制造工艺的不同，二极管有不同结构，分别 适用于不同应用场合。 • 集成电路中的二极管不是分立元件

2.3.1半导体二极管的结构 (1)点接触型二极管 金属触丝 正极引线 负极引线 PN结面积 小,结电容小, 用于检波和变频 等高频电路。 外壳型片 二极管的结构示意图 (a)点接触型 HOME BACK NEXT

二极管的结构示意图 (a)点接触型 2.3.1 半导体二极管的结构 (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

2.3.1半导体二极管的结构 (2)面接触型二极管 正极引线 铝合金小球 P型硅 N型硅 金锑合金 底座 负极引线 PN结面积大, 用于工频大电流整 (b)面接触型 流电路。 HOME BACK NEXT

(b)面接触型 2.3.1 半导体二极管的结构 (2) 面接触型二极管 PN结面积大， 用于工频大电流整 流电路

2.3.1半导体二极管的结构 (3)平面型二极管 阳极阴极 引线引线 往往用于集成电路 制造工艺中。PN结面 P 积可大可小,用于高频 整流和开关电路中。 P型支持衬底 (c)平面型 阳极a0k阴极 4)二极管的代表符号 (d)代表符号 HOME BACK NEXT

(c)平面型 阴极 引线 阳极 引线 P N P 型支持衬底 (4) 二极管的代表符号 (d) 代表符号 阳极 a k 阴极 2.3.1 半导体二极管的结构 (3) 平面型二极管 往往用于集成电路 制造工艺中。PN 结面 积可大可小，用于高频 整流和开关电路中

+2.3.2二极管的伏安特性 (1)二极管元件的伏安特性曲线逐点测量 R 十 D (2)二极管元件的伏安特性公式表示 HOME BACK NEXT

(1) 二极管元件的伏安特性曲线逐点测量 ( 1) / D S D = − v VT i I e + i D vD - R 2.3.2 二极管的伏安特性 (2) 二极管元件的伏安特性公式表示

2.3.2二极管的伏安特性 in/mA 反向特性 反向特性 正向特性 inmA 15 ① 20 反向击穿 10 特性 10 60-40-20 正向特性 02040.6 Bl -10 30-20-100020.40.60.8 20/死 40 A iNHA 反向击穿 特性 锗二极管2AP15的FI特性 硅二极管2CP10的VⅠ特性 与PN结的伏安特性类似而不完全相同 °硅管的正向压降0.5-0.7伏,锗管的正向压降0.2-0.3 伏 硅管的反向电流极小,锗管的反向电流较大 HOME BACK NEXT

0 0.2 0.4 0.6  D/V −60 −40 −20 5 10 15 20 −10 −20 −30 −40 iD/A iD/mA ② ① ③ Vth VBR 锗二极管2AP15的V-I 特性 正向特性 反向特性 反向击穿 特性 2.3.2 二极管的伏安特性 −30 −20 −10 0 0.2 0.4 0.6 0.8  D/V −40 5 10 15 20 −10 −20 −30 −40 iD/A iD/mA 死区 V Vth BR 硅二极管2CP10的V-I 特性 反向击穿 特性 反向特性 正向特性 • 与PN结的伏安特性类似而不完全相同 • 硅管的正向压降0.5-0.7伏，锗管的正向压降0.2-0.3 伏 • 硅管的反向电流极小，锗管的反向电流较大

2.3二极管的参数 1.二极管的分类 按材料:硅二极管、锗二极管 按结构:点接触、面结合 按用途:整流管、检波管、稳压管、开关管 (国标):国产二极管的命名方案 HOME BACK NEXT

1. 二极管的分类 2.3.3 二极管的参数 • 按材料：硅二极管、锗二极管 • 按结构：点接触、面结合 • 按用途：整流管、检波管、稳压管、开关管 • (国标) ：国产二极管的命名方案

2.3.3二极管的参数 2.二极管的直流参数(工作参数和极限参数) 1)最大整流电流(平均值) (2)(最大整流电流时的)正向压降VF (3)反向电流R (4)反向击穿电压VBR (5)最高反向工作电压vRM HOME BACK NEXT

(1) 最大整流电流（平均值） IF (2) （最大整流电流时的）正向压降 VF (3) 反向电流 IR (4) 反向击穿电压 VBR (5) 最高反向工作电压 VRM 2.3.3 二极管的参数 2. 二极管的直流参数（工作参数和极限参数） iD O VBR  D

2.3.3二极管的参数 3.二极管的交流参数(高频特性) 1)结电容C:含势垒电容、扩散电容、封装电容 (2)最高工作频率F 4.二极管的温度特性 )正向:温度升高>PN结电压减小(-2.5mV/℃) (2)反向:温度升高→反向电流增大( 2 10 HOME BACK NEXT

(1) 结电容 Cj: 含势垒电容、扩散电容、封装电容 (2) 最高工作频率 FM 2.3.3 二极管的参数 3. 二极管的交流参数（高频特性） 4. 二极管的温度特性 (1) 正向: 温度升高→ PN结电压减小（-2.5mV/℃） (2) 反向: 温度升高→ 反向电流增大（ ） 2 1 t -t 10 2