新澳门新葡萄娱乐《电子元器件》4半导体器件

　　新澳门新葡萄娱乐《电子元器件》4半导体器件3.稳压二极管 稳压二极管是由硅材料制成的面结合型晶体二极管，它是利用二极管的PN结 反向击穿时，两端电压基本上不随电流变化而变化的特点来达到稳压的目的的。 因它能在电路中起稳压作用，故称为稳压二极管（简称“稳压管”）。 与普通二极管不同的是，稳压二极管的工作电流是从负极流向正极。稳压二 极管根据击穿电压来分挡，其稳压值就是击穿电压值。稳压二极管主要用做稳压 器或电压基准器件，也可以串联起来得到较高的稳压值。稳压二极管的文字符号 用“VS”表示，图形符号如图4-2-6所示。 稳压管的伏安特性曲线所示，当反向电压达到Vz时，即使电压有 一微小的增加量，反向电流也会猛增（反向击穿曲线很陡直），这时二极管处于 “击穿”状态，如果把击穿电流限制在一定的范围内，管子就可以长时间在反向 击穿状态下稳定工作。

　　半导体器件主要可用做整流器、振荡器、发光器、放大器和测光器等器 材。为了与集成电路相区别，有时也称为“分立器件”。

　　4.1.1半导体的特性 半导体的主要特性有以下几点。 1.掺杂性 当向纯净的半导体中掺入少量某些物质时，半导体的导电性就会大大增 强。二极管、三极管就是用掺入杂质的半导体制成的。

　　2.热敏性 当温度上升时，半导体的导电能力会增强，利用该特性可以将某些半导 体制成热敏器件。 3.光敏性 当有光线照射半导体时，半导体的导电能力也会显著增强，利用该特性 可以将某些半导体制成光电器件。

　　4.1.2半导体的类型 半导体主要有3种类型：本征半导体、N型半导体和P型半导体。 1.本征半导体 纯净的半导体称为本征半导体，它的导电能力是很弱的，在纯净的半导 体中掺入杂质后新澳门新葡萄娱乐，半导体的导电能力会大大增强。 2.N型半导体 在纯净半导体中掺入五价杂质（原子核最外层有5个电子的物质，如磷 、砷和锑等）后，半导体中会有大量带负电荷的电子（因为半导体原子核最 外层一般只有4个电子，所以可理解为在掺入五价元素后，半导体中的电子 数偏多），这种电子偏多的半导体称为N型半导体。

　　4.2.2二极管的种类 二极管的种类很多，按功能与用途不同，可分为一般二极管和特殊二极 管两大类。其中，一般二极管包括整流二极管、开关二极管和检波二极管等 ；特殊二极管主要有稳压二极管、双向二极管、发光二极管、激光二极管和 光敏二极管等。本节主要介绍几种常用的二极管。 1.整流二极管 整流二极管的作用是将交流电整流成脉动直流电，由硅材料或锗材料制 成。硅材料的二极管具有良好的温度特性及耐压特性。通常，正向工作电流 IF在1A以上的二极管采用金属壳封装，以利于散热；IF在1A以下的采用全塑 料封装（见图4-2-3）。由于近代工艺技术地不断提高，国外出现了不少较 大功率的管子，也采用塑封形式。

　　4.变容二极管 变容二极管是利用PN结的电容随外加偏压的变化而变化这一特性制成的非线 性电容元件，被广泛地应用于参量放大器、电子调谐及倍频器等微波电路中。变 容二极管主要是通过结构设计及工艺等一系列途径来突出电容与电压的非线性关 系，并提高Q值以适合应用的。 变容二极管的结构与普通二极管相似新澳门新葡萄娱乐，其图形符号如图4-2-8所示。几种常用 变容二极管的型号参数见表4-1。

　　3.P型半导体 在纯净半导体中掺入三价杂质（如硼、铝和镓）后，半导体中的电子数 偏少，有大量的空穴（可以看做正电荷）产生，这种空穴偏多的半导体称为 P型半导体。

　　4.2.1二极管的结构与符号 二极管是由两块半导体紧密地结合在一起而构成的，一块为P型半导体 ，另一块为N型半导体。两块半导体经过加工后形成一个整体，这样在它们 的交界上就形成一个界面，这个界面就称为“PN结”，如图4-2-1所示。在 P型与N型半导体上各加上一根引线，然后进行封装，便构成了一个“二极管 ”。其中，P端引出的为二极管的“”极，N端引出的为二极管的“―”极 。二极管的文字符号用VD表示，图形符号如图4-2-2所示。

　　导电性能介于导体与绝缘体之间的材料称为半导体 ，常见的半导体材料有硅、锗和硒等。利用半导体材料 可以制作各种各样的半导体元器件，如二极管新澳门新葡萄娱乐、三极管 、场效应管和晶闸管等都是由半导体材料制作而成的。 半导体器件包括半导体二极管、三极管、复合管、场效 应管、晶闸管、单结晶体管和激光器件等，其品种很多 、应用极为广泛。

　　Ø 掌握半导体的特性，了解半导体的类型； Ø 掌握二极管的结构和工作原理； Ø 熟悉二极管的特点和作用； Ø 了解二极管的种类和参数； Ø 掌握三极管的结构和工作原理； Ø 熟悉三极管的特点和作用； Ø 了解三极管的种类和参数； Ø 了解场效应管的结构和原理，以及其特点和主要作用； Ø 了解晶闸管的结构和原理，以及其特点和主要作用。

　　整流二极管可分为低频整流管、高频整流管和全桥整流堆三种。 （1）低频整流管低频整流管（也称普通整流管）主要用在市电50Hz电源 整流电路及频率低于几百赫兹的低频电路中。 （2）高频整流管高频整流管（也称快恢复整流管）主要用在频率较高的 电路中，如电视机的输出和开关电源电路。 （3）全桥整流堆由于整流电路通常采用桥式整流电路，因而生产厂家将4 个整流二极管封装在一起，组成一个器件称为“全桥整流堆”（简称“全桥” ）。它具有4个引脚：两个交流输入端、一个直流正极输出端和一个直流负极 输出端。全桥的文字符号用“UR”表示，图形符号如图4-2-4所示。 整流二极管的一个重要参数是最高反向电压，使用时应选大于实际工作电 压两倍以上的二极管；另一个重要参数是最大整流电流。

　　2.开关二极管 由于半导体二极管在正向偏压下的导通电阻很小，而在施加的反向偏压截 止时，截止电阻很大，在开关电路中利用二极管的这种单向导电特性就可以对 电流起接通和关断的作用，因此把用于这一目的的二极管称为开关二极管。其 主要特性是开关时间明显短于普通二极管。 开关二极管有接触型、平面型和扩散台面型三种。一般地，IF＜500mA的 硅开关二极管，多采用全密封环氧树脂陶瓷片状封装，引脚较长的一端为正极 ，如图4-2-5所示。