什么是二极管

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-03
二极管是什么意思

二极管:正向导通,反向截止,说的是什么意思?老电工教给你

二极管,(英语:Diode),电子元件当中,一种具有两个电极的装置,只允许电流由单一方向流过,许多的使用是应用其整流的功能。而变容二极管(Varicap Diode)则用来当作电子式的可调电容器。大部分二极管所具备的电流方向性我们通常称之为“整流(Rectifying)”功能。二极管最普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过(称为顺向偏压),反向时阻断 (称为逆向偏压)。因此,二极管可以想成电子版的逆止阀。

早期的真空电子二极管;它是一种能够单向传导电流的电子器件。在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子,这种电子器件按照外加电压的方向,具备单向电流的传导性。一般来讲,晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面。在其界面的两侧形成空间电荷层,构成自建电场。当外加电压等于零时,由于p-n 结两边载流子的浓度差引起扩散电流和由自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态,这也是常态下的二极管特性。

早期的二极管包含“猫须晶体("Cat's Whisker" Crystals)”以及真空管(英国称为“热游离阀(Thermionic Valves)”)。现今最普遍的二极管大多是使用半导体材料

别称

晶体二极管

功能

整流,阻燃等



击穿

外加反向电压超过某一数值时,反向电流会突然增大,这种现象称为电击穿。引起电击穿的临界电压称为二极管反向击穿电压。电击穿时二极管失去单向导电性。如果二极管没有因电击穿而引起过热,则单向导电性不一定会被永久破坏,在撤除外加电压后,其性能仍可恢复,否则二极管就损坏了。因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。

二极管是一种具有单向导电的二端器件,有电子二极管和晶体二极管之分,电子二极管因为灯丝的热损耗,效率比晶体二极管低,所以现已很少见到,比较常见和常用的多是晶体二极管。二极管的单向导电特性,几乎在所有的电子电路中,都要用到半导体二极管,它在许多的电路中起着重要的作用,它是诞生最早的半导体器件之一,其应用也非常广泛。

二极管(英语:Diode)是用半导体材料(硅、硒、锗等)制成的一种电子器件,是世界上第一种半导体器件,具有单向导电性能、整流功能。 二极管的种类繁多,主要应用于电子电路和工业产品。经过多年来科学家们不懈努力,半导体二极管发光的应用已逐步得到推广,发光二极管的应用范围也渐渐扩大,它是一种符合绿色照明要求的光源,是普通发光器件所无法比拟的。

工作原理
二极管的主要原理就是利用PN结的单向导电性,在PN结上加上引线和封装就成了一个二极管。

晶体二极管为一个由P型半导体和N型半导体形成的PN结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。当不存在外加电压时,由于PN结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。

当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流。

当外加的反向电压高到一定程度时,PN结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程,产生大量电子空穴对,产生了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。PN结的反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿之分。

结构组成
二极管就是由一个PN结加上相应的电极引线及管壳封装而成的。

采用不同的掺杂工艺,通过扩散作用,将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体(通常是硅或锗)基片上,在它们的交界面就形成空间电荷区称为PN结。

由P区引出的电极称为阳极,N区引出的电极称为阴极。因为PN结的单向导电性,二极管导通时电流方向是由阳极通过管子内部流向阴极。

二极管的电路符号如图所示。二极管有两个电极,由P区引出的电极是正极,又叫阳极;由N区引出的电极是负极,又叫阴极。三角箭头方向表示正向电流的方向,二极管的文字符号用VD表示。

早期的二极管

早期的二极管包含“猫须晶体”(Cat's Whisker Crystals)和真空管(ThermionicValves)。

1904年,英国物理学家弗莱明根据“爱迪生效应”发明了世界上第一只电子二极管——真空电子二极管。它是依靠阴极热发射电子到阳极实现导通。

电源正负极接反则不能导电,它是一种能够单向传导电流的电子器件。早期电子二极管存在体积大、需预热、功耗大、易破碎等问题,促使了晶体二极管的发明。

晶体二极管

又称半导体二极管。1947年,美国人发明。在半导体二极管内部有一个PN结和两个引出端。

这种电子器件按照外加电压的方向,具备单向电流的传导性。现今最普遍的二极管大多是使用半导体材料如硅或锗。

晶体二极管结构

晶体二极管的核心是PN结,关于PN结首先要了解三个概念。

本征半导体:指不含任何掺杂元素的半导体,如纯硅晶片或纯锗晶片。P型半导体:掺杂了产生空穴的含较低电价杂质的半导体,如在本征半导体中Si(4+)中掺入Al(3+)的半导体。

N型半导体:掺杂了产生空穴的含较低电价杂质的半导体,如在本征半导体中硅Si(4+)中掺入磷P(5+)的半导体。

由P型半导体和N型半导体相接触时,就产生一个独特的PN结界面,在界面的两侧形成空间电荷层,构成自建电场。

当外加电压等于零时,由于PN结两边载流子的浓度差引起扩散电流和由自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态,这也是常态下的PN结。

以PN结为核心结构,加上引线或引脚形成单向导电的二极管。

当外加电压方向由P极指向N极时,导通。

晶体二极管分类

晶体二极管可按材料不同和PN结结构不同,进行分类。

01点接触型二极管

点接触型二极管是在锗或硅材料的单晶片上压触一根金属针后,再通过电流法而形成的。

其PN结的静电容量小,适用于高频电路。因为构造简单,所以价格便宜。对于小信号的检波、整流、调制、混频和限幅等一般用途而言,它是应用范围较广的类型。与面结型相比较,点接触型二极管正向特性和反向特性都差,因此不能使用于大电流和整流。

制作工艺:将细铝丝的一端接在阳极引线上,另一端压在掺杂过的N型半导体上。加上电压后,细铝丝在接触点处融化并渗入融化部分的中。这样,接触点实际上是P型半导体,并附着在N型半导体上形成PN结。

02面接触型二极管

面接触型二极管的“PN结”面积较大,允许通过较大的电流(几安到几十安),主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。面接触型晶体二极管比较适用于大电流开关。

平面型二极管

平面型二极管是一种特制的硅二极管,得名于半导体表面被制作得平整。最初,对于被使用的半导体材料是采用外延法形成的,故又把平面型称为外延平面型。

在半导体单晶片(主要地是N型硅单晶片)上,扩散P型杂质,利用硅片表面氧化膜的屏蔽作用,在N型硅单晶片上仅选择性地扩散一部分而形成的PN结。因PN结合的表面被氧化膜覆盖,稳定性好和寿命长。

它不仅能通过较大的电流,而且性能稳定可靠,多用于开关、脉冲及高频电路中。

什么是晶体二极管







  • 什么是二极管?
    答:二极管又称晶体二极管,简称二极管(diode);它只往一个方向传送电流的电子零件。它是一种具有1个零件号接合的2个端子的器件,具有按照外加电压的方向,使电流流动或不流动的性质。晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。当不存在外加电压时...
  • 二极管是什么
    答:二极管,是一种晶体管,属于电子元件。这种电子元件当中,具有两个电极,只允许电流由单一方向流过。
  • 二极管什么意思
    答:二极管是用半导体材料(硅、硒、锗等)制成的一种电子器件。它具有单向导电性能, 即给二极管阳极和阴极加上正向电压时,二极管导通。 当给阳极和阴极加上反向电压时,二极管截止。 因此,二极管的导通和截止,则相当于开关的接通与断开。二极管是最早诞生的半导体器件之一,其应用非常广泛。特别是在各种电子...
  • 电子电路滴基本原理!什么是二级管?什么是双级晶体管?
    答:二极管是由pn结构成的半导体,具有单向导电性,由两个背靠背PN结构成的具有电流放大作用的晶体三极管即现在所称的双极型晶体管。双极型晶体管有两种基本结构:PNP型和NPN型。在这3层半导体中,中间一层称基区,外侧两层分别称发射区和集电区。当基区注入少量电流时,在发射区和集电区之间就会形成较大的...
  • 二极管什么意思
    答:二极管是用半导体材料(硅、硒、锗等)制成的一种电子器件。它具有单向导电性能, 即给二极管阳极和阴极加上正向电压时,二极管导通。 当给阳极和阴极加上反向电压时,二极管截止。 因此,二极管的导通和截止,则相当于开关的接通与断开。二极管是最早诞生的半导体器件之一,其应用非常广泛。特别是在各种电子...
  • 什么是二极管
    答:二极管是用半导体材料(硅、硒、锗等)制成的一种电子器件,是世界上第一种半导体器件,具有单向导电性能、整流功能。二极管的种类繁多,主要应用于电子电路和工业产品。经过多年来科学家们不懈努力,半导体二极管发光的应用已逐步得到推广,发光二极管的应用范围也渐渐扩大,它是一种符合绿色照明要求的光源,...
  • 什么是二极管?
    答:二极管的在三角形底边中点的一端为正极,在三角形顶点的一端为负极。电流从正极进可视为导线,电流从负极进可视为高值电阻。在电子元件当中,二极管是一种具有两个电极的装置,只允许电流由单一方向流过,许多的使用是应用其整流的功能。而变容二极管(Varicap Diode)则用来当作电子式的可调电容器。
  • 二极管是什么?二极管的作用是什么?
    答:一般在1.6V到1.8V间.二其他二极管一般在 0.2-0.3V(锗管),0.6-0.8V (硅管)。整流二极管,也是很常见的,利用的是二极管的单向导通特性,从而可以将负极性电信号滤掉---半波整流,也可以进行其它的整流---例如全波整流。二极管还具有稳压作用,这是因为二极管反向接通时,在二极管被击穿的情况...
  • 二极管的主要特性是什么
    答:二极管(英语:Diode),是一种具有不对称电导的双电极电子元件。理想的二极管在正向导通时两个电极(阳极和阴极)间拥有零电阻,而反向时则有无穷大电阻,即电流只允许由单一方向流过二极管。