单元7 模块一 半导体及半导体二极管（课件）- 《电工电子技术与技能》同步教学（机工版·2019）

单元七常用半导体器件 模块一半导体及半导体二极管 模块二晶体管的基本原理分析与检测 模块一半导体及半导体二极管 【学习目标】 1.掌握半导体导电机理 2.了解二极管结构、特性及命名方法 3.掌握二极管特性和主要参数。 【能力目标】 1.能分析导体导电与半导体导电的差异性原理 2.能目测二极管极性 3.能用万用表电阻挡检测二极管。 模块一半导体及半导体二极管 【知识探究】 1.半导体的基本概念 1)半导体： 物质根据导电能力强弱可分为导体、半导体和绝缘体三大 类。由于半导体的特殊原子结构使得其导电能力介于导体和 绝缘体之间，它有很多特点，而其最突出的特点就是其导电 能力随外界条件的变化而变化，有时像导体，有时像绝缘体。 半导体导电与导体导电不仅导电能力不一样，而且导电方式 也有区别，最大区别就是半导体有两种载流子参与导电，而 导体只有一种载流子参与导电。 目前，制造半导体器件用得最多的是硅和锗两种材料。由 于硅和锗的原子排列为单晶体结构，因此用半导体材料制成 的半导体管通常也称为晶体管。 模块一半导体及半导体二极管 半导体 的导电 特性 应用 特性 敏特 大多数半导体对温度比较敏感，且随 利用半导体的热敏特性可以制成 性 温度的升高导电能力增强。电阻减小 各种半导体器件，如热敏电阻器 光敏特 许多半导体多在受光照射后。导电能 利用光敏特性可以制成各种半导 性 力增强。电阻减小 体器件，如光敏电阻、光电二极 管等 杂特 在纯净的半导体中掺入微量的某种杂 二极管、三极管都是利用掺杂特 性 质元素，导电能力会增强很多，电阻 急剧减小 性制成的 半导体的导电特性 模块一半导体及半导体二极管 2PN结及其单向导电性 PN结 1)PN结 P型 半导体 N型 半导体 PN结具有特殊的导电性能，它是构成各种半导 体器件的基础。 模块一半导体及半导体二极管 2)PN结的单向导电性 PN结电阻很小 P结电阻很大 1.PN结加正向 电压一正向导通 2.PN结加反向电 压一一反向截止 电流GB 模块一半导体及半导体二极管 3二极管的结构、符号和分类 PN结 D N 正极（阳极） 负极（阴极） 正极 负极 管壳 二极管的结构图、符号 模块一半导体及半导体二极管 二极管的种类 种类 说明 按材料不同 硅二极管 硅材料二极管，常用二极管 分 锗二极管 锗材料二极管 普通二极管 常用二极管 整流二极管 主要用于整流 按用途不 稳压二极管 常用于直流电源 同分 开关二极管 专门用于开关的二极管，常用于数字电路 发光二极管 能发出可见光，常用于指示信号 光电二极管 对光有敏感作用的二极管 变容二极管 常用于高频电路 玻璃封装二极管 检波二极管一般采用这种封装材料 按外壳封装 的不同材料 塑料封装二极管 大量二极管都采用这种封装材料 分 金属封装二极管 大功率整流二极管一般采用这种封装材料 模块一半导体及半导体二极管 4.二极管的伏安特 Ir/mA 300 正向导通特性 二极管加正向电压时导通，电路 ① 有电流通过； 200 加反向电压时截止，几乎没有电 死区电压 100 流通过。 -100 UR/V-200-150 500 5 UE/V 即：二极管具有单向导电性，这 0.51 是二极管最重要的特性，它是由 0.02 PN结的特性所决定的。 反向截止-0.04 反向击穿 二极管正向电阻小，反向电阻大。 特性 ③ 特性 Ig/mA 二极管伏安特性曲线 模块一半导体及半导体二极管 5.二极管的主要参数 参数名称 套 说明 最大整流电流 允许通过二极管平均电流的最大值。正常工作时通过二极管电流应小干 IFM IFM,否则二极管可能会因过热而损坏 最高反向工作 允许加在二极管两端的反向电压的最大值（一般情况下UM= 电压 URM 1/2URR)。正常工作时二极管两端所加电压最大值应小于URM,否则二 极管将会反向击穿而损坏 在规定的反向电压(<UM)和环境温度下的反向电流。此值越小，二 反向电流 极管的单向导电性能越好，工作越稳定。对温度很敏感，使用时应注意 环境温度不宜过高