半导体器件半导体元件及其特性.ppt

半导体器件是指用半导体材料做成的电子

元件，常用半导体材料主要有硅和锗两种。

最简单的半导体元件是由一个PN结构成的

二极管，最常用的是由两个PN结构成的三极管

；此外还有不同结构的场效应管、可控硅、单

结晶体管和由半导体材料为基本材料构成的集

成电路等等。

半导体器件具有体积小、重量轻、寿命长

、可靠性高、不需要灯丝加热、工作电压低、

效率高的优点，因此在工农业生产，科学技术

和日常生活各方面都占有重要的份量。

把一块P型和一块N型半导体结合在一起构成

PN结，也就成为半导体二极管的基本结构，分别

引出正极和负极电极就成了一个二极管。

A

二极管主要有硅和锗两种类型，硅二极管的

漏电电流小、反向击穿电压高，但正向压降也高，

约为0.7V。锗二极管的漏电电流相对较大、反向

击穿电压较低，但正向压降小约为0.2V。

二极管结构有点接触型和面接触型的两种，

点接触型二极管的PN结面积很小，只能承受较小

的电流，但能在高频电路中工作，适用于检波、

调制和各种开关电路。面接触型二极管具有电流

大，但结电容较大，适用于低频交流电的整流，

不适用于高频电路。

二极管最重要的特性是具有单向导电的性质，

只允许电流从正极流向负极。通常利用二极管构成

整流电路，对交流电整流而得到单向脉动直流电，

再利用电容器滤波成为平滑的直流电源。

二极管有贴片封装、玻璃封装、塑料封装、陶

瓷封装和金属封装等。大功率二极管多采用金属封

装，并且有个螺栓以便固定在散热器上。

多数二极管用色环来表示负极，体积较大的则直

接标上“”或“－”号来表示正负极，也有些是标

上二极管的符号来表示正负极。

常见二极管和桥式整流器的外形

把4个二极管组装在一起就成为桥式整流器，

它有4个引脚，两个交流电压输入端一般标注“～

”或“AC”的标志，在正输出端标有“+”号，负

电压输出端标有“-”号。

万用表的电阻挡测量二极管的正、反向电阻来

判断二极管的好坏和引脚极性。

①万用表置×1k倍率挡，两表笔分别以正/反

向两次接到二极管两个引脚上，如果测到正向电阻

为几kΩ、反向电阻为几百kΩ以上，则可认为二极

管是好的。锗二极管使用×10挡测量，正向电阻应

为几十Ω,反向电阻应为几kΩ以上。

②如果两次测量的结果都为电阻值很大或很

小，则可认为是质量不好、开路、短路或漏电太大，

则不能再使用。

③在测到正向电阻时，红表笔所接的引脚是

负极，黑表笔所接的引脚是正极。

指针式万用表检测二极管的方法

数字式万用表大都设有测量半导体PN结的专

用挡，使用该挡测量二极管时，红表笔接二

极管正极、黑表笔接负极，测量硅二极管的正向

导通压降应为0.6～0.7V左右。

把两根表笔对调，测量反向截止状态，此时

万用表的高位显示“1”或显示“OL”，则二极管

是好的。

由于数字万用表内部电池正极连接红表笔，

所以在测到正向导通电阻时，红表笔所接的引脚

为正极，黑表笔所接的引脚为负极。

正向压降为0.6V左右反向测量显示溢出

晶二体极管管特的性伏图安示特仪性可是测指量加二在极二管极的管大两多端数的参

数电，压而与且流能过够二以极图管形的形电式流展之示间二的极关管系的。伏安特性

曲线。

电子电路中经常用到各种特殊用途的二极

管，特殊二极管主要有：稳压二极管、发光二

极管、发光数码管和由发光二极管与光敏二极

管构成的光电耦合器。

此外还有双向稳压二极管(主要是使温度系

数变小)、激光二极管(用于激光教鞭、条形码

阅读器、激光打印机、CD机、视盘机等)、变容

二极管(变容二极管是电子可变电容,换句话说

变容二极管表现出来的电容是反偏电势的函数)

等等。

稳压二极管外形与普通二极管相似，在电路

中常用“ZD”表示。稳压二极管的作用主要是构

成电压幅度稳定的电源，符号如下图所示。

稳压二极管是利用其反向击穿特性进行稳压

的，工作时是把正电压加到负极上。

当电压大于其击穿电压时，二极管导通、电

流流过稳压管，当电压小于其击穿电压时，二极

管进入截止、没有电流流过稳压管，如此，稳压

二极管两端的电压就被稳定在额定值上。

稳压管击穿时将会有很大的电流流过稳压管，

为避免稳压管烧坏，要限制电流在允许的范围，

可通过串联限流电阻来达到。

稳压管的电流限流电阻

W为稳压管的功率、VZ为稳压管的稳压值、

VR为限流电阻的压降。

⑴使用万用表R×1K档测量正/反向电阻与测

量普通二极管的方法一样。

⑵稳压值小于10V的稳压