半导体二极管具有什么特性

第一章 半导体二极管

练习题

一、填空

1. 当温度升高时，由于二极管内部少数载流子浓度 ，因而少子漂移而形成的反向电

流 ，二极管反向伏安特性曲线 移。

2. 在PN结形成过程中，载流子扩散运动是 作用下产生的，漂移运动是 作用下产生的。

3. 在本征半导体中掺入 价元素得N型半导体，掺入 价元素则得P型半导体。

4. 半导体中有 和 两种载流子参与导电，其中 带正电，而 带负电。 5. 本征半导体掺入微量的五价元素，则形成 型半导体，其多子为 ，少子为 。 6. 纯净的具有晶体结构的半导体称为 ，采用一定的工艺掺杂后的半导体称为 。

7. PN结正偏是指P区电位 N区电位。

8. PN结在 时导通， 时截止，这种特性称为 。

9. 二极管反向击穿分电击穿和热击穿两种情况，其中 是可逆的，而 会损坏二极管。 10. 二极管P区接电位 端，N区接电位 端，称正向偏置，二极管导通；反之，称反向偏

Product Datasheet Pb-free Status Description

Y ActiveNEW Zener Diode 200 mW 22 MM3Z22VST1G MM3Z2V4ST1/D (101.0k

Y ActiveNEW Zener Diode 200 mW 27 MM3Z27VST1G MM3Z2V4ST1/D (101.0k

Y ActiveNEW Zener Diode 200 mW 33 MM3Z33VST1G MM3Z2V4ST1/D (101.0k

Y ActiveNEW225 W e-Rated Zener 2.4 MMSZ5221ET1G MMSZ5221ET1/D (79.0k

Y ActiveNEW225 W e-Rated Zener 20 MMSZ5250ET1G MMSZ5221ET1/D (79.0k

NZ9F10VST5G NZ9F2V4S/D (94.0kB)Y ActiveNEW10V 200 mW SOD-923 Z NZ9F10VT5G NZ9F2V4/D (92.0kB)Y ActiveNEW10V 200 mW SOD-923 Z NZ9F11VST5G NZ9F2V4S/D (94.0

激光二极管的特性

1、伏安特性

半导体激光器是半导体二极管，具有单向导电性，其伏安特性与二极管相同。反向电阻大于正向电阻，可以通过用万用表测正反向电阻确定半导体激光二极管的极性及检查它的PN结好坏。但在测量时必须用1k以下的档，用大量程档时，激光器二极管的电流太大，容易烧坏。

2、P—I特性

激光二极管的出射光功率P与注入电流I的关系曲线称为P-I曲线。

注入电流小于阈值电流Ith时，激光器的输出功率P很小，为自发辐射的荧光，荧光的输出功率随注入电流的增加而缓慢增加。

注入电流大于Ith时，输出功率P随注入电流的增加而急剧增加，这时P—I曲线基本上

是线性的。当I再增大时，P—I曲线开始弯曲呈非线性，这是由于随着注入电流的增大，使结温上升，导致P增加的速度减慢。

判断阈值电流的方法：在P—I特性曲线中，激光输出段曲线的向下延长线与电流轴的交点为激光二极管的阈值电流。

3、光谱特性

激光二极管的发射光谱由两个因素决定：谐振腔的参数，有源介质的增益曲线。

腔长L确定纵模间隔，宽W和高H决定横模性质。如果W和H

足够小，将只有单横模TEM00存在。

多模激光二极管在其中心波长附近呈现出多个峰值的光谱输出。单纵模激光器只有一个峰值。

工作在阈

半导体二极管及其基本电路

基本要求

正确理解：PN结的形成及单向导电性

? 熟练掌握：普通二极管、稳压二极管的外特性及主要参数 ? 能够查阅电子器件相关手册

?

难点重点 1．ＰＮ结的形成

（1）当Ｐ型半导体和Ｎ型半导体结合在一起时，由于交界面处存在载流子浓度的差异，这样电子和空穴都要从浓度高的地方向浓度低的地方扩散。但是，电子和空穴都是带电的，它们扩散的结果就使Ｐ区和Ｎ区中原来的电中性条件破坏了。Ｐ区一侧因失去空穴而留下不能移动的负离子，Ｎ区一侧因失去电子而留下不能移动的正离子。这些不能移动的带电粒子通常称为空间电荷，它们集中在Ｐ区和Ｎ区交界面附近，形成了一个很薄的空间电荷区，这就是我们所说的ＰＮ结。

图（1）浓度差使载流子发生扩散运动

（2）在这个区域内，多数载流子已扩散到对方并复合掉了，或者说消耗殆尽了，因此，空间电荷区又称为耗尽层。

（3）Ｐ区一侧呈现负电荷，Ｎ区一侧呈现正电荷，因此空间电荷区出现了方向由Ｎ区指向Ｐ区的电场，由于这个电场是载流子扩散运动形成的，而不是外加电压形成的，故称为内电场。

图（2）内电场形成

1

（4）内电场是由多子的扩散运动引起的，伴随着它的建立将带来两种影响：

半导体二极管及其基本电路

基本要求

正确理解：PN结的形成及单向导电性

? 熟练掌握：普通二极管、稳压二极管的外特性及主要参数 ? 能够查阅电子器件相关手册

?

难点重点 1．ＰＮ结的形成

（1）当Ｐ型半导体和Ｎ型半导体结合在一起时，由于交界面处存在载流子浓度的差异，这样电子和空穴都要从浓度高的地方向浓度低的地方扩散。但是，电子和空穴都是带电的，它们扩散的结果就使Ｐ区和Ｎ区中原来的电中性条件破坏了。Ｐ区一侧因失去空穴而留下不能移动的负离子，Ｎ区一侧因失去电子而留下不能移动的正离子。这些不能移动的带电粒子通常称为空间电荷，它们集中在Ｐ区和Ｎ区交界面附近，形成了一个很薄的空间电荷区，这就是我们所说的ＰＮ结。

图（1）浓度差使载流子发生扩散运动

（2）在这个区域内，多数载流子已扩散到对方并复合掉了，或者说消耗殆尽了，因此，空间电荷区又称为耗尽层。

（3）Ｐ区一侧呈现负电荷，Ｎ区一侧呈现正电荷，因此空间电荷区出现了方向由Ｎ区指向Ｐ区的电场，由于这个电场是载流子扩散运动形成的，而不是外加电压形成的，故称为内电场。

图（2）内电场形成

1

（4）内电场是由多子的扩散运动引起的，伴随着它的建立将带来两种影响：

第15章 半导体二极管和三极管15.1 半导体的导电特性

15.2 PN结15.3 半导体二极管 15.4 稳压二极管 15.5 半导体三极管

总目录 章目录 返回

上一页 下一页

第15章 半导体二极管和三极管本章要求： 一、理解PN结的单向导电性，三极管的电流分配和 电流放大作用； 二、了解二极管、稳压管和三极管的基本构造、工 作原理和特性曲线，理解主要参数的意义； 三、会分析含有二极管的电路。

总目录 章目录 返回

上一页 下一页

对于元器件，重点放在特性、参数、技术指标和 正确使用方法，不要过分追究其内部机理。讨论器 件的目的在于应用。 学会用工程观点分析问题，就是根据实际情况， 对器件的数学模型和电路的工作条件进行合理的近 似，以便用简便的分析方法获得具有实际意义的结 果。 对电路进行分析计算时，只要能满足技术指标， 就不要过分追究精确的数值。 器件是非线性的、特性有分散性、RC 的值有误 差、工程上允许一定的误差、采用合理估算的方法。总目录 章目录 返回 上一页 下一页

15.1 半导体的导电特性半导体的导电特性： 热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强 (可做成温度敏感元件，如热敏电阻)。 光敏性：当受到光照时，导电能力明显变化 (可做 成

第15章 半导体二极管和三极管15.1 半导体的导电特性

15.2 PN结15.3 半导体二极管 15.4 稳压二极管 15.5 半导体三极管

总目录 章目录 返回

上一页 下一页

第15章 半导体二极管和三极管本章要求： 一、理解PN结的单向导电性，三极管的电流分配和 电流放大作用； 二、了解二极管、稳压管和三极管的基本构造、工 作原理和特性曲线，理解主要参数的意义； 三、会分析含有二极管的电路。

总目录 章目录 返回

上一页 下一页

对于元器件，重点放在特性、参数、技术指标和 正确使用方法，不要过分追究其内部机理。讨论器 件的目的在于应用。 学会用工程观点分析问题，就是根据实际情况， 对器件的数学模型和电路的工作条件进行合理的近 似，以便用简便的分析方法获得具有实际意义的结 果。 对电路进行分析计算时，只要能满足技术指标， 就不要过分追究精确的数值。 器件是非线性的、特性有分散性、RC 的值有误 差、工程上允许一定的误差、采用合理估算的方法。总目录 章目录 返回 上一页 下一页

15.1 半导体的导电特性半导体的导电特性： 热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强 (可做成温度敏感元件，如热敏电阻)。 光敏性：当受到光照时，导电能力明显变化 (可做 成

及等效电路模拟 摘要 PN结有单向导电性，正向电阻小，反向电阻很大。当反向电压增大到一定数值时，反向电流突然增加。就是反向电击穿。它分雪崩击穿和齐纳击穿(隧道击穿)。雪崩击穿是PN结反向电压增大到一数值时，载流子倍增就像雪崩一样，增加得多而快，利用这个特性制作的二极管就是雪崩二极管。雪崩击穿是在电场作用下，载流子能量增大，不断与晶体原子相碰，使共价键中的电子激发形成自由电子-空穴对。新产生的载流子又通过碰撞产生自由电子-空穴对，这就是倍增效应。1生2，2生4，像雪崩一样增加载流子。 物理12 张常龙 雪崩光电二极管的介绍

雪崩光电二极管的介绍及

等效电路模拟

[文档副标题]

二〇一五年十月

辽宁科技大学理学院

辽宁省鞍山市千山中路185号

雪崩光电二极管的介绍及等效电路模拟

摘 要 ：PN结有单向导电性，正向电阻小，反向电阻很大。当反向电压增大到一定数值时，反向电流突然增加。就是反向电击穿。它分雪崩击穿和齐纳击穿(隧道击穿)。雪崩击穿是PN结反向电压增大到一数值时，载流子倍增就像雪崩一样，增加得多而快，利用这个特性制作的二极管就是雪崩二极管。雪崩击穿是在电场作用下，载流子能量增大，不断与晶体原子相碰，使共价键中的电子激发形成自由

1、设计电路测量二极管的伏安特性曲线。2、使用示波器显示二极管的信号激励。

电路分析实验4—二极管的伏安特性曲线

一、 实验目的：

1、 设计电路测量二极管的伏安特性曲线。 2、 使用示波器显示二极管的信号激励。

二、 实验仪器：

1、 2、 3、 4、 5、

电路板 数字万电表 电阻、导线 示波器

二极管

三、 实验原理

根据二极管的单向导通性，在二级管两端施加电压，并通过电位器改变电压值，数字万用表测出二极管两端电压和对应的电流，最终形成V—A图像，得出二极管伏安特性。

四、 实验电路

电路说明：

R1相当于电位器，起改变二极管两端电压的作用；

R2是保护电阻，防止二极管正向电阻过小导致电流过大烧坏仪器； 测量电压和电流时，将多用电表并联或串联进电路进行测量。

五、实验步骤和数据记录：

1、 电路连接

电路板为纵列导通，横排绝缘器件。在连接电路时，串联的两根导线相连两端接在电路板同一列的插孔中，并联导线两端分别插在两列相同的插孔中。对照电路图连接好电路后，接通电源，用手指触摸电阻，

1、设计电路测量二极管的伏安特性曲线。2、使用示波器显示二极管的信号激励。

如果电阻发烫，需要立刻断开电源更换电阻。测量支路电流时，需要先将要测量的之路从电路中

上的

第一节 半导体二极管门电路

第一节 半导体二极管门电路概述 半导体二极管的开关特性 二极管与门 二极管或门1

推出 下页 总目录

上的

第一节 半导体二极管门电路

一、概述1.门电路的概念 1.门电路的概念 用以实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路， 用以实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路， 通称为逻辑门电路 简称门电路 通称为逻辑门电路，简称门电路。 逻辑门电路， 门电路。 常用的门电路在逻辑功能上有： 常用的门电路在逻辑功能上有： 与门、或门、非门、与非门、或非门、 与门、或门、非门、与非门、或非门、 与或非门、异或门等 与或非门、异或门等。

2

上页

下页

返回

上的

第一节 半导体二极管门电路

2.逻辑变量与状态开关 2.逻辑变量与状态开关

在二值逻辑中，逻辑变量的取值不是1就是0 在二值逻辑中，逻辑变量的取值不是1就是0, 在数字电路中，与之对应的是： 在数字电路中，与之对应的是： 电子开关的两种状态。 电子开关的两种状态。 半导体二极管 、三极管和MOS管， 三极管和MOS管 则是构成这种电子开关的基本开关元件。 则是构成这种电子开关的基本开关元件。

3

上页

下页

返回

上的

第一节 半导体二极管门电路

3.高 低电平与正、 3.高、低电平与正、负逻辑