半導(dǎo)體二極管

18101113 李瑩

? ? ? ?半導(dǎo)體二極管是十分常見的一種電子器件。像手機(jī)屏幕、霓虹燈、收音機(jī)等生活常見的器件中都會用到半導(dǎo)體二極管。今天就給大家簡單介紹一下半導(dǎo)體二極管的工作原理以及它的應(yīng)用。

No.1

什么是二極管？

? ? ? ?二極管，簡單明了的說就是一種只能單向?qū)щ姷囊环N電子器件。只有一個反向?qū)щ?#xff0c;而另一個方向電流無法通過。

No.2

什么是半導(dǎo)體？

半導(dǎo)體材料是在常溫下導(dǎo)電能力介于絕緣體和導(dǎo)體之間的材料。

半導(dǎo)體又可以分成兩類：本征半導(dǎo)體、雜質(zhì)半導(dǎo)體。而雜質(zhì)半導(dǎo)體又分為兩類：P型半導(dǎo)體、N型半導(dǎo)體。

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? ? ?本征半導(dǎo)體是完全不含雜質(zhì)且無晶格缺陷的純凈半導(dǎo)體(純度為99.999999999%)稱為本征半導(dǎo)體。但實際中這么高純度幾乎達(dá)不到，所以還有另一種定義：一般是指其導(dǎo)電能力主要由材料的本征激發(fā)決定的純凈半導(dǎo)體。

主要常見代表有硅、鍺這兩種元素的單晶體結(jié)構(gòu)。

? ? 本征激發(fā)——當(dāng)半導(dǎo)體的溫度T>0K時，有電子從價帶激發(fā)到導(dǎo)帶去，同時價帶中產(chǎn)生了空穴。簡單來說就是本征半導(dǎo)體核外電子會脫離電子核的束縛變成自由電子，并產(chǎn)生空穴。

P型半導(dǎo)體 空穴多? ?電子少 在純硅中摻入微量3價元素銦或鋁。

N型半導(dǎo)體 電子多? ?空穴少 含有適量五價元素砷、磷、銻等的鍺或硅等半導(dǎo)體。

No.3

PN結(jié)(半導(dǎo)體二極管原理)

將P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體連接起來。P型半導(dǎo)體中空穴多，而N型半導(dǎo)體自由電子多。當(dāng)兩者接觸時會發(fā)生這樣一種情況，N型半導(dǎo)體的自由電子會跑到P型半導(dǎo)體中與其中的空穴結(jié)合，會在接觸面形成一個中和區(qū)也就是耗盡層(空間電荷區(qū))。

當(dāng)接觸面附近形成空間電荷區(qū)的時候，P型半導(dǎo)體一側(cè)靠近接觸面空穴被中和，導(dǎo)致P型半導(dǎo)體一側(cè)帶了負(fù)電；同理N型半導(dǎo)體因為靠近接觸面一側(cè)自由電子的消耗，N型半導(dǎo)體一側(cè)帶了正電。這樣一來，PN結(jié)中間就形成了內(nèi)電場。

在形成內(nèi)電場之后，P接陽極，N接陰極，所加外電場(正向電壓)與內(nèi)電場方向相反，這種情況下N區(qū)電子會沿電路移動從而形成電流，從而導(dǎo)通。當(dāng)P接陰極，N接陽極時(反向電壓)，外電場與內(nèi)電場方向相同，加劇了耗盡層的形成，最終結(jié)果就是自由電子和空穴完全中和，PN結(jié)中無載流子，便無法導(dǎo)通。

No.4

半導(dǎo)體二極管的伏安特性

伏安特性曲線

有了這張二極管的伏安特性曲線之后，大家就可以更好的了解二極管的單向?qū)щ娦浴?/p>

ps：觀察第三象限的反向特性曲線，我們可以了解二極管的一個現(xiàn)象——擊穿。當(dāng)反向電壓足夠高時，二極管就會被擊穿從而導(dǎo)通。

No.5

應(yīng)用

半波整流電路，通過利用二極管的單向?qū)щ娦?#xff0c;來整理電流，將交變電流不需要的一部分去掉，來保護(hù)電路里其他元件。

橋式整流電路，通過二極管的特殊鏈接，使輸入端的交變信號的負(fù)向電壓改為正向從而起到整流作用。

應(yīng)用：

? ? ? ? 1、汽車燈光顯示

? ? ? ? 2、手機(jī)屏后光源

? ? ? ? 3、醫(yī)療器械

? ? ? ? ……

拓展——三極管

對PN結(jié)的利用不光有二極管，還有三極管。三極管有兩種：PNP型和NPN型。三極管一般應(yīng)用于放大電路、無觸點開關(guān)。

由于今天的重點是二極管，所以三極管我們就不細(xì)說了，感興趣的同學(xué)可以了解一下。

結(jié)語

二極管在生活中應(yīng)用及其廣泛。在我們之后的學(xué)習(xí)中也十分重要。希望大家看完后，可以有所收獲，對二極管有所了解。

THE

END

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的excel二极管伏安特性曲线_【刘敏蔷老师】半导体二极管的原理及应用的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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