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二極管的特性和應(yīng)用
幾乎在所有的電子電路中,，都要用到半導(dǎo)體二極管，它在許多的電路中起著重要的作用,，它是誕生早的半導(dǎo)體器件之一,，其應(yīng)用也非常廣泛。 二極管的工作原理
晶體二極管為一個(gè)由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的p-n結(jié),，在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層,，并建有自建電場(chǎng)。當(dāng)不存在外加電壓時(shí),，由于p-n 結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場(chǎng)引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài),。當(dāng)外界有正向電壓偏置時(shí)，外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流,。當(dāng)外界有反向電壓偏置時(shí),，外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)進(jìn)一步加強(qiáng)，形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無(wú)關(guān)的反向飽和電流I0,。當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時(shí),，p-n結(jié)空間電荷層中的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過(guò)程，產(chǎn)生大量電子空穴對(duì),，產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流,，稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。
二極管的類型
二極管種類有很多,，按照所用的半導(dǎo)體材料,，可分為鍺二極管（Ge管）和硅二極管（Si管）。根據(jù)其不同用途,，可分為檢波二極管,、整流二極管、穩(wěn)壓二極管,、開(kāi)關(guān)二極管等,。按照管芯結(jié)構(gòu)，又可分為點(diǎn)接觸型二極管,、面接觸型二極管及平面型二極管,。點(diǎn)接觸型二極管是用一根很細(xì)的金屬絲壓在光潔的半導(dǎo)體晶片表面，通以脈沖電流,，使觸絲一端與晶片牢固地?zé)Y(jié)在一起,，形成一個(gè)“PN結(jié)”。由于是點(diǎn)接觸,，只允許通過(guò)較小的電流（不超過(guò)幾十毫安）,，適用于高頻小電流電路，如收音機(jī)的檢波等,。面接觸型二極管的“PN結(jié)”面積較大,，允許通過(guò)較大的電流（幾安到幾十安）,，主要用于把交流電變換成直流電的“整流”電路中。平面型二極管是一種特制的硅二極管,，它不僅能通過(guò)較大的電流,，而且性能穩(wěn)定可靠，多用于開(kāi)關(guān),、脈沖及高頻電路中,。
二極管的導(dǎo)電特性
二極管重要的特性就是單方向?qū)щ娦浴Ｔ陔娐分?，電流只能從二極管的正極流入,，負(fù)極流出。下面通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明二極管的正向特性和反向特性,。
1. 正向特性
在電子電路中，將二極管的正極接在高電位端,，負(fù)極接在低電位端,，二極管就會(huì)導(dǎo)通，這種連接方式,，稱為正向偏置,。必須說(shuō)明，當(dāng)加在二極管兩端的正向電壓很小時(shí),，二極管仍然不能導(dǎo)通,，流過(guò)二極管的正向電流十分微弱。只有當(dāng)正向電壓達(dá)到某一數(shù)值（這一數(shù)值稱為“門檻電壓”,，鍺管約為0.2V,，硅管約為0.6V）以后，二極管才能直正導(dǎo)通,。導(dǎo)通后二極管兩端的電壓基本上保持不變（鍺管約為0.3V,，硅管約為0.7V），稱為二極管的“正向壓降”,。
2. 反向特性
在電子電路中,，二極管的正極接在低電位端，負(fù)極接在高電位端,，此時(shí)二極管中幾乎沒(méi)有電流流過(guò),，此時(shí)二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，這種連接方式,，稱為反向偏置,。二極管處于反向偏置時(shí)，仍然會(huì)有微弱的反向電流流過(guò)二極管,，稱為漏電流,。當(dāng)二極管兩端的反向電壓增大到某一數(shù)值,，反向電流會(huì)急劇增大，二極管將失去單方向?qū)щ娞匦?，這種狀態(tài)稱為二極管的擊穿,。
二極管的主要參數(shù)
用來(lái)表示二極管的性能好壞和適用范圍的技術(shù)指標(biāo)，稱為二極管的參數(shù),。不同類型的二極管有不同的特性參數(shù),。對(duì)初學(xué)者而言，必須了解以下幾個(gè)主要參數(shù)：
1,、額定正向工作電流
是指二極管長(zhǎng)期連續(xù)工作時(shí)允許通過(guò)的大正向電流值,。因?yàn)殡娏魍ㄟ^(guò)管子時(shí)會(huì)使管芯發(fā)熱，溫度上升,，溫度超過(guò)容許限度（硅管為140左右,，鍺管為90左右）時(shí)，就會(huì)使管芯過(guò)熱而損壞,。所以,，二極管使用中不要超過(guò)二極管額定正向工作電流值。例如,，常用的IN4001－4007型鍺二極管的額定正向工作電流為1A,。