二极管及其应用

一、半导体的基本知识

1.半导体及其特性

（1）定义：导电能力介于导体和绝缘体之间的一类物质，称为半导体。常用的半导体材料是硅和锗。

（2）敏感特性：半导体的导电能力对温度、光照、磁场、电场等很敏感。

（3）导电特征：

①纯净的半导体中的半导体中自由电子、空穴数目相等且数量少，导电能力极差。（所以使用“掺杂”特性）

②自由电子、空穴同时参与导电，这是半导体区别于导体的重要导电特征。

注：N 型、P 型半导体仍然呈电中性。

2.PN 结及其单向导电性

形成：在一块纯净的半导体中，采用不同的掺杂工艺，同时形成 N 型、P 型半导体，在两者交界处形成特殊薄层叫 PN 结。

二、二极管

1.结构及符号

把 PN 结的 P 区和 N 区各引出一个电极，再封装的管壳内，即构成了二极管。P 区引出的为正极，N 区引出的为负极。

2.工作原理

二极管正向偏置时导通，反向偏置时截止。

3.①正向特性

分为正向死区和正向导通区两个部分。

（a）正向死区：正向电压小于死区电压，二极管截止。正向电流近似为零，管子对外呈现高阻特性。（死区电压：硅管约为 0.5V，锗管约为 0.2V）。

（b）正向导通区：正向电压大于死区电压，二极管导通。正向电流急剧增大，管子两端电压基本稳定，相当于开关闭合。（管压降：硅管约为 0.7V，锗管约为 0.3V）。

②反向特性

分为反向截止区和反向击穿区两部分。

（a）反向截止区：反向电阻小于击穿电压，二极管截止，反向电流约为零，并不随反向电压而变化。对外呈现高阻特性，相当于开关断开。

（b）反向击穿区：反向电压大于击穿电压，二极管反向击穿，反向电流急剧增大，失去单向导电性。

③二极管具有单向导电性；二极管是非线性元件。

4.二极管的主要参数

①最大整流电流：二极管长期工作允许通过的最大正向平均电流。选用时，实际工作电流不允许超过最大整流电流。

②最高反向工作电压：二极管两端允许加的反向电压的峰值。选用时，管子两端的反向电压不能超过最高反向工作电压。

注：最大整流电流和最高反向工作电压是选择使用二极管的主要参数。