半導(dǎo)體半導(dǎo)體是導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)

半導(dǎo)體特性:1.摻雜性:

半導(dǎo)體材料的電阻率受雜質(zhì)含量的多少的影響極大，如在硅中只要摻入百萬(wàn)分之一的雜質(zhì)硼，硅的電阻率就會(huì)從214，000Ω·cm下降至0.4Ω·cm；2.光敏性與熱敏性:

半導(dǎo)體材料的電阻率受外界條件(如光照\(chéng)溫度等)影響很大。例如溫度每升高8℃純凈硅的電阻率就會(huì)下降一半左右。本征半導(dǎo)體:

不含雜質(zhì)的純凈半導(dǎo)體,常溫下導(dǎo)電能力很弱,溫度升高或受光照其導(dǎo)電能力增強(qiáng),但是導(dǎo)電能力仍然很弱雜質(zhì)半導(dǎo)體:

半導(dǎo)體材料可以人為地控制電阻率取得不同的導(dǎo)電性能。在純凈的半導(dǎo)體材料（如硅）中摻入三價(jià)原子（如硼原子、鎵原子）形成P型半導(dǎo)體；摻入五價(jià)原子（如磷原子、砷原子）的半導(dǎo)體材料形成N型半導(dǎo)體材料。摻入雜質(zhì)的P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的電阻率下降、導(dǎo)電性能增強(qiáng)。P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)制分別為“空穴”和“電子”。P型半導(dǎo)體在純凈的半導(dǎo)體材料（如硅）中摻入三價(jià)原子（如硼原子、鎵原子）N型半導(dǎo)體在純凈的半導(dǎo)體材料（如硅）中摻入五價(jià)原子（如磷原子、砷原子）單塊P型半導(dǎo)體或N型半導(dǎo)體，只能作一個(gè)電阻來(lái)使用PN結(jié)PN結(jié)是各種半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)通過(guò)擴(kuò)散等工藝，把一塊半導(dǎo)體材料一邊做成N型半導(dǎo)體，一邊做成P型半導(dǎo)體。由于P型區(qū)的“空穴”多，N型區(qū)“電子”多，在P型區(qū)和N型區(qū)的交界處，“電子”從高濃度的N區(qū)向P區(qū)擴(kuò)散，同時(shí)“空穴”從濃度高的P區(qū)向N區(qū)擴(kuò)散。在P區(qū)內(nèi)，“電子”稱為少數(shù)載流子，在N區(qū)內(nèi)，“空穴”稱為少數(shù)載流子，擴(kuò)散到對(duì)方的“電子”或“空穴”稱為“非平衡少數(shù)載流子”。P型半導(dǎo)體體內(nèi)的“空穴”成為P型半導(dǎo)體的“多子”，同理，N型半導(dǎo)體內(nèi)的“電子”稱為N型半導(dǎo)體的“多子”。這些非平衡少數(shù)載流子的注入，必然與對(duì)方的多子復(fù)合，在交界面附近使載流子成對(duì)的消失，并且各留下不能移動(dòng)的正、負(fù)離子，構(gòu)成一個(gè)空間電荷區(qū)，出現(xiàn)一個(gè)由N區(qū)指向P區(qū)的內(nèi)建電場(chǎng)。由正、負(fù)離子組成的空間電荷區(qū)就是“PN”結(jié)。

PN結(jié)特性----單向?qū)щ娦?/p>

當(dāng)P區(qū)電位高于N區(qū)電位——PN結(jié)正向偏置時(shí)，有電流通過(guò)，電流的大小取決于外電場(chǎng)削弱內(nèi)電場(chǎng)的程度。

當(dāng)P區(qū)電位低于N區(qū)電位——PN結(jié)反向偏置時(shí)，回路基本無(wú)電流產(chǎn)生，PN結(jié)趨于截止。由于正反向電流相差懸殊，所以PN結(jié)具有單向?qū)щ姷男再|(zhì)二極管----單向?qū)щ娦詫⒁粋€(gè)“PN”結(jié)封裝在一個(gè)密封的管殼中（玻璃、塑料或金屬）并用引線引出電極，就成了一個(gè)二極管。晶體二極管是一個(gè)由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體形成的PN結(jié)。二極管具有單向?qū)щ姷男再|(zhì)二極管的伏安特性文字描述:流過(guò)二極管的電流隨施加在二極管兩端電壓變化的關(guān)系。2.公式描述:式中，I——二極管的電流（A）

IS——反向飽和電流，與半導(dǎo)體材料和環(huán)境溫度等因素有關(guān)

U——外加電壓（V）

T——絕對(duì)溫度在T=300K（27℃）時(shí)，UT≈0.026V。3.實(shí)驗(yàn)與圖示描述:二極管的伏安特性一般情況下，硅二極管的導(dǎo)通電壓為0.6～0.8V，鍺二極管的導(dǎo)通電壓為0.2～0.3V。二極管最顯著的特點(diǎn)就是單向?qū)щ娦?。二極管的主要參數(shù)最大整流電流IF——二極管長(zhǎng)期連續(xù)工作時(shí)，允許通過(guò)二極管的最大整流電流的平均值。反向擊穿電壓VBR和最大反向工作電壓VRM——二極管反向電流急劇增加時(shí)對(duì)應(yīng)的反向電壓值稱為反向擊穿電壓VBR。為安全計(jì)，在實(shí)際工作時(shí)，最大反向工作電壓VRM一般只按反向擊穿電壓VBR的一半計(jì)算。反向電流IR——在室溫下，在規(guī)定的反向電壓下，一般是最大反向工作電壓下的反向電流值。硅二極管的反向電流一般在納安(nA)級(jí)；鍺二極管在微安(mA)級(jí)。正向壓降VD——在規(guī)定的正向電流下，二極管的正向電壓降。小電流硅二極管的正向壓降在中等電流水平下，約0.6～0.8V；鍺二極管約0.2～0.3V。

動(dòng)態(tài)電阻rd——反映了二極管正向特性曲線斜率的倒數(shù)。顯然，rd與工作電流的大小有關(guān)，即rd=△VD/△ID。不同用途二極管的主要參數(shù)在不同的應(yīng)用中，二極管又具有不同的特性，其重要參數(shù)也有不同。1．整流,穩(wěn)壓作用：主要計(jì)算其電流、電壓。2．檢波作用：主要計(jì)算其頻率、電流。3．開(kāi)關(guān)作用：主要計(jì)算其速度、電流。4．變?nèi)葑饔茫褐饕?jì)算其頻率、電壓。選擇不同二極管的基本原則是1.要求導(dǎo)通電壓低時(shí)選鍺管;要求反向電流小時(shí)選硅管。2.要求導(dǎo)通電流大時(shí)選面結(jié)合型;要求工作頻率高時(shí)選點(diǎn)接觸型。3.要求反向擊穿電壓高時(shí)選硅管。4.要求耐高溫時(shí)選硅管。不同用途二極管的主要參數(shù)見(jiàn)器件手冊(cè)與參考書

二極管的檢測(cè)利用萬(wàn)用表判別二極管的極性判別二極管好壞測(cè)得二極管的正向電阻相差越大越好，若測(cè)得正反向電阻均為無(wú)窮大，則表明二極管內(nèi)部斷路。如果測(cè)得正、反向電阻均為零，此時(shí)表明二極管被擊穿或短路。

發(fā)光二極管和普通二極管一樣具有單向?qū)щ娦?，正向?qū)〞r(shí)才能發(fā)光。發(fā)光二極管在出廠時(shí)，一根引線做得比另一根引線長(zhǎng)，通常，較長(zhǎng)引線表示正極（＋），另一根為負(fù)極（－）。測(cè)試方法與普通二極管一樣二極管的應(yīng)用:例1LED節(jié)能燈

整流二極管:

整流電流0.5A,反向壓降600V穩(wěn)壓二極管:

穩(wěn)壓電壓20V,額定功率1WLED:

正向壓降3V以上說(shuō)明本電路工作原理:R1、C1降壓\QZ整流橋把交流變成直流\C2濾波\R2分壓限流\DW穩(wěn)定直流電壓\LED光源二極管的應(yīng)用:例2家用恒溫控制器電路圖

說(shuō)明本電路工作原理:220V交流電經(jīng)VD3半波整流變?cè)谥绷麟?經(jīng)C3濾波,VD4穩(wěn)壓得到12V直流電供給IC1(LM324)電源.二極管的應(yīng)用:3．穩(wěn)壓管DW穩(wěn)壓值為5.3V，二極管VD正向壓降0.7V，當(dāng)VI為12V時(shí)，DW和VD

是否導(dǎo)通，V0

為多少？R電阻的作用。4.下圖中D1-D3為理想二極管，A，B，C燈都相同，試問(wèn)哪個(gè)燈最亮？（B

）答：DW和VD不導(dǎo)通，V0

為5.3V，R電阻的作用是分壓限流。答：正向A\C串聯(lián)使用,反向是B燈亮二極管的應(yīng)用:5、圖所示電路，設(shè)Ui=sinωt(V)，V=2V，二極管具有理想特性，則輸出電壓Uo的波形應(yīng)為圖示____A___圖。二極管的應(yīng)用:6.如題圖所示電路：1）該電路正常工作時(shí)，輸出電壓uo為多少？2）若要電路正常工作，變壓器次級(jí)電壓u2的最小值是多少？最大值是多少？3）如果變壓器次級(jí)電壓

u2的有效值為15V，則整流、濾波后電壓u3的數(shù)值大略為多少？4)若測(cè)得

u3為13.5V左右，分析故障原因與部位，并列出檢修的步驟。二極管的應(yīng)用:2．硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路如題圖所示。已知硅穩(wěn)壓管V