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练习1 半导体和二极管

练习1 半导体和二极管
练习1 半导体和二极管

练习1 半导体和二极管

1.在绝对零度(0K)时,本征半导体中________ 载流子。

A. 有

B. 没有

C. 少数

D. 多数

2.在热激发条件下,少数价电子获得足够激发能,进入导带,产生_________。

A. 负离子

B. 空穴

C. 正离子

D. 电子-空穴对

3.半导体中的载流子为_________。

A. 电子

B. 空穴

C. 正离子

D. 电子和空穴

4.N型半导体中的多子是________。

A. 电子

B. 空穴

C. 正离子

D. 负离子

5.P型半导体中的多子是_________。

A. 电子

B. 空穴

C. 正离子

D. 负离子

6.在杂质半导体中,多数载流子的浓度主要取决于_________。

A. 温度

B. 掺杂工艺

C. 杂质浓度

D. 晶体缺陷

7.在杂质半导体中,少数载流子的浓度主要取决于________。

A. 温度

B. 掺杂工艺

C. 杂质浓度

D. 晶体缺陷

8.在下列说法中只有_________说法是正确的。

A. P型半导体可通过在纯净半导体中掺入五价磷元素而获得。

B. 在N型半导体中,掺入高浓度的三价杂质可以改型为P型半导体。

C. P型半导体带正电,N型半导体带负电。

D. PN结内的扩散电流是载流子在电场作用下形成的。

9.在下列说法中只有________说法是正确的。

A. 漂移电流是少数载流子在内电场作用下形成的。

B. 由于PN结交界面两边存在电位差,所以,当把PN结两端短路时就有电流流过。

C. PN结方程可以描述PN结的正向特性和反向特性,也可以描述PN结的反向击穿特性。

10.当PN结外加正向电压时,扩散电流_________漂移电流。

A. 大于

B. 小于

11.当PN结外加反向电压时,扩散电流_________漂移电流。

A. 大于

B. 小于

C. 等于

12.在如图所示的电路中,当电源V1=5V时,测得I=1mA。若把电源电压调整到V1=10V,

则电路中的电流的值将是_________。

A. I = 2mA

B. I < 2mA

C. I > 2mA

D. I = 0mA

13.在如图所示电路中,已知二极管的反向击穿电压为20V,当V1=5V、温度为20℃时,I=2

μA。若电源电压由5V增大到10V,则电路中的电流I 约为________。

A. 10μA

B. 4μA

C. 2μA

D. 1μA

14.如图所示电路中,D1~D3为理想二极管,A、B、C白炽灯泡功率都相同,其中最亮的

灯是________。

A. b

B. c

C. a

15.二极管电路如图所示,判断图中二极管是导通还是截止后,可确定电路的输出电压V o

为________。.(设二极管的导通压降为0。)

A. 5.6V

B. -4.3V

C. -5V

D. 6V

16.二极管电路如图所示,判断图中二极管是导通还是截止后,可确定电路的输出电压V o

为_________。.(设二极管的导通压降为0。)

A. -5V

B. 5V

C. -5.7V

D. 5.7V

17.二极管电路如图所示,判断图中二极管是导通还是截止后,可确定电路的输出电压V o

为________。.(设二极管的导通压降为0.7V。)

A. 0V

B. -0.7V

C. -1.7V

D. 1V

18.二极管的双向限幅电路如图所示。设v i为幅值大于直流电源V C1(=-V C2)值的正弦波,

二极管为理想器件。则可画出v o的波形为________。

A. a)

B. b)

C. c)

D. d)

19.电路如图所示。试估算A点的电位为________。(设二极管的正向压降V F为0.7V。)

A. 6.7V

B. 6V

C. 5.7V

D. -6.7V

20.电路如图所示。试估算A点的电位为_________。(设二极管的正向压降V F为0.7V。)

A. 6.3V

B. 3.9V

C. 5.7V

D. 6.7V

21.在同一测试电路中,分别测得A、B和C三个二极管电流如下表所示。二极管的性能

最好的是________。

管号加0.5V正向电压时的电流加反向电压时的电流

a) 0.5mA 1μA

b) 5mA 0.1μA

c) 2mA 5μA

A. a)

B. b)

C. c)

D. d)

22.判断右图电路中各二极管是否导通后,可求出A、0两端的电压值为________。(设二

极管的正向压降V F为0.7V。)

A. 0.7V

B. 0.3V

C. 6.3V

D. 5.7V

23.判断右图电路中各二极管是否导通后,可求出A、0两端的电压值为_________。(设二

极管的正向压降V F为0.7V。)

A. 1.7V

B. -1.7V

C. -2.3V

D. 2.3V

24.判断右图电路中各二极管是否导通后,可求出A、0两端的电压值为________。(设二

极管的正向压降V F为0.7V。)

A. 5V

B. -6.3V

C. 6.3V

D. -5.3V

25.判断右图电路中各二极管是否导通后,可求出A、0两端的电压值为________。(设二

极管的正向压降V F为0.7V。)

A. 1.4V

B. -1.7V

C. 1.7V

D. -2.1V

26.一个硅二极管在正向电压U D=0.6V时,正向电流I D=10mA。若U D增大到0.66V(即增

加10%),则电流I D _________。

A.约为11mA(也增加10%)

B. 约为21mA(增大1倍)

C. 约为100mA(增大到原先

的10倍)D. 仍为10mA(基本不变)

27.在如图所示的电路中,当电源V=5V时,测得I=1mA。若把电源电压调整到V=10V,

则电流的大小将是_________。

A. I=2mA

B. I<2mA

C. I>2mA

D. I=0mA

28.在图中,D的状态是______。

A. 导通

B. 截止

29.设下图所示电路中的二极管D为理想二极管,通过计算判断它们处于________状态。

A. 导通

B. 截止

30.设下图所示电路中的二极管D为理想二极管,通过计算判断它们处于_______状态。

A. 导通

B. 截止

31.在如图所示电路中,计算可得流过二极管的电流I D为_________(设二极管导通时的正

向压降U D=0.7V)。

A. 0mA

B. 3.6mA

C. 2.75mA

D. 4.8mA

32.在如图所示电路中,计算可得流过二极管的电流I D为_________(设二极管导通时的正

向压降U D=0.7V)。

A. 0mA

B. 3.6mA

C. 2.75mA

D. 4.8mA

33.估算如图所示电路中,流过二极管的电流I D为_________(设二极管D正向导通时的两

端电压U D=0.7V)。

A. 约1.3mA

B. 约2.3mA

C. 约4 mA

D. 约1.8 mA

34.估算如图所示电路中,流过二极管的电流I D为_________(设二极管D正向导通时的两

端电压U D=0.7V)。

A. 1.3mA

B. 1.42 mA

C. 1.8mA

D. 2.4 mA

35.在下图所示电路中的电阻R保持不变,u i=0.2sinωt(V)。当直流电源V增大时,二极管

D的动态电阻r d将_______。

A. 不变

B. 增大

C. 减小

36.已知两只硅稳压管的稳定电压值分别为8V和7.5V,若将它们串联使用如图所示,则

V o1的值为_________。

A. 14.7V

B. 14.5V

C. 15.7V

D. 15.5V

37.已知两只硅稳压管的稳定电压值分别为8V和7.5V,若将它们串联使用如图所示,则

V o1的值为________。

A. 6.7V

B. 8.7V

C. 8.3V

D. 5.3V

38.已知两只硅稳压管的稳定电压值分别为8V和7.5V,若将它们串联使用如图所示,则

V o1的值为________。

A. 6.7V

B. 8.7V

C. 8.3V

D. 5.3V

39.已知两只硅稳压管的稳定电压值分别为8V和7.5V,若将它们串联使用如图所示,则

V o1的值为_________。

A. 2V

B. 0.7V

C. 1.4V

D. 1V

40.已知两只硅稳压管的稳定电压值分别为8V和7.5V,若将它们并联使用如图所示,则

V o1的值为_________。

A. 7.5V

B. 7v

C. 8v

D. 9v

41.已知两只硅稳压管的稳定电压值分别为8V和7.5V,若将它们并联使用如图所示,则

V o1的值为________。

A. 1.3V

B. 0.7V

C. 1V

D. 1.7V

42.设硅稳压管D Z1和D Z2的稳定电压分别为5V和8V,正向压降均为0.7V,可求出图中

电路的输出电压V o为________。

A. 13V

B. 17V

C. 7V

D. 11.6V

43.设硅稳压管D Z1和D Z2的稳定电压分别为5V和8V,正向压降均为0.7V,可求出图中

电路的输出电压V o为_________。

A. 13V

B. 17V

C. 1.4V

D. 11.6V

44.设硅稳压管D Z1和D Z2的稳定电压分别为5V和8V,正向压降均为0.7V,可求出图中

电路的输出电压V o为________。

A. 4.3V

B. 8V

C. 5V

D. 0.7V

45.设硅稳压管D Z1和D Z2的稳定电压分别为5V和8V,正向压降均为0.7V,可求出图中

电路的输出电压V o为________。

A. 4.3V

B. 8V

C. 5V

D. 0.7V

46.设硅稳压管D Z1和D Z2的稳定电压分别为5V和8V,正向压降均为0.7V,可求出图中

电路的输出电压V o为________。

A. 4.3V

B. 8V

C. 5V

D. 0.7V

47.在如图所示电路中,已知稳压管D Z1、D Z2的稳定电压分别为6V和7V,且具有理想的

稳压特性,可求得输出电压为_______。

A. 1V

B. 6V

C. 13V

D. 7V

48.在如图所示电路中,已知稳压管D Z1、D Z2的稳定电压分别为6V和7V,且具有理想的

稳压特性,可求得输出电压为________。

A. 6V

B. 7V

C. 5V

D. 1V

49.在下图所示的电路中,D z1和D z2为稳压二极管,其稳定工作电压分别为6V和7V,且

具有理想的特性。由此可知输出电压U o为________。

A. 6V

B. 7V

C. 0V

D. 1V

U1

练习1 半导体和二极管

1. B

2. D

3. D

4. A

5. B

6. C

7. A

8. B

9. A

10. A

11. B

12. B

13. C

14. B

15. C

16. B

17. A

18. A

19. D

20. B

21. A

22. A

23. A

24. A

25. A

26. C

27. C

28. B

29. A

30. A

31. A

32. A

33. A

34. A

35. C

36. D

37. B

38. B

39. C

40. A

41. C

42. A

43. C

44. C

45. D

46. D

47. A

48. A

49. D

最新1半导体二极管及其应用汇总

1半导体二极管及其 应用

模拟电子技术 电子技术:研究电子器件、电子电路及其应用的科学技术。 第一代电子器件 电真空器件:电子管和离子管 电子管的结构和工作原理 A :有密封的管壳,内部抽到高真空。 B :在热阴极电子管中,有个阴极。 C:阴极由灯丝加热,使温度升高发射出电子 D:电子受外加电场和磁场的作用下在真空中运动形成电子管中的电流。 电子管的主要特点电子管 A 体积大重量重耗电大寿命短 B 目前在一些大功率发射装置中使用 离子管 A:与电子管类似,也抽成真空管。 B:管子中的电流,除了电子外也有正离子。 第二代电子器件----晶体管

晶体管是用半导体材料制成的,也称为半导体器件(semiconductor device)or 固体器件(solid-state device)。 晶体管的主要特点 A体积小、重量轻 B寿命长、功耗低 C 受温度变化影响大 D过载能力较差。 E 加电压不能过高 2. 电子电路 电子器件与电阻、电感、电容、变压器、开关等元件适当连接起来所组成的电路。 电子电路的主要特点 控制方便工作灵敏响应速度快。 电子电路与普通电路的主要区别 1 电子电路包含电子器件 2.电子器件的特性往往是非线性的 3.电子电路必须采用非线性电路的分析方法分析

电子电路:分立电路集成电路 分立电路-----由各种单个的电子器件和元件构成的电路 主要特点 1 把许多元件和器件焊接在印刷电路板上 2焊点多,容易造成虚焊。 3体积大功耗大可靠性低 集成电路----(IC-integrated circuit)-----把许多晶体管与电阻等元件制作在同一块硅片上的电路 集成电路的主要特点 1 体积小重量轻 2 功耗小 3 可靠性高 4 寿命长 世界上第一块集成电路在1959年美国的德州仪器公司和西屋电气公司诞生,电路上仅集成了四只晶体管。

第1章__半导体二极管及其应用习题解答

第1章半导体二极管及其基本电路 自测题 判断下列说法是否正确,用“√”和“?”表示判断结果填入空内 1. 半导体中的空穴是带正电的离子。(?) 2. 温度升高后,本征半导体内自由电子和空穴数目都增多,且增量相等。(√) 3. 因为P型半导体的多子是空穴,所以它带正电。(?) 4. 在N型半导体中如果掺入足够量的三价元素,可将其改型为P型半导体。(√) 5. PN结的单向导电性只有在外加电压时才能体现出来。(√) 选择填空 1. N型半导体中多数载流子是 A ;P型半导体中多数载流子是B。 A.自由电子 B.空穴 2. N型半导体C;P型半导体C。 A.带正电 B.带负电 C.呈电中性 3. 在掺杂半导体中,多子的浓度主要取决于B,而少子的浓度则受 A 的影响很大。 A.温度 B.掺杂浓度 C.掺杂工艺 D.晶体缺陷 4. PN结中扩散电流方向是A;漂移电流方向是B。 A.从P区到N区 B.从N区到P区 5. 当PN结未加外部电压时,扩散电流C飘移电流。 A.大于 B.小于 C.等于 6. 当PN结外加正向电压时,扩散电流A漂移电流,耗尽层E;当PN结外加反向电压时,扩散电流B漂移电流,耗尽层D。 A.大于 B.小于 C.等于 D.变宽 E.变窄 F.不变 7. 二极管的正向电阻B,反向电阻A。 A.大 B.小 8. 当温度升高时,二极管的正向电压B,反向电流A。 A.增大 B.减小 C.基本不变 9. 稳压管的稳压区是其工作在C状态。 A.正向导通 B.反向截止 C.反向击穿有A、B、C三个二极管,测得它们的反向电流分别是2?A、0.5?A、5?A;在外加相同的正向电压时,电流分别为10mA、 30mA、15mA。比较而言,哪个管子的性能最好【解】:二极管在外加相同的正向电压下电流越大,其正向电阻越小;反向电流越小,其单向导电性越好。所以B管的性能最好。 题习题1 试求图所示各电路的输出电压值U O,设二极管的性能理想。

第一章 半导体二极管

第一章半导体二极管 内容提要:本章介绍半导体二极管的工作原理、特性曲线和参数。半导体器件的基础是PN结,为此对PN结的形成和电特性也给予了必要的介绍。 目前最基本的电子器件主要有三大类: 电子管 半导体器件 集成电路

本章主要介绍现代电子器件——集成电路的基础器件,半导体二极管和三极管的基本知识,工作原理,特性曲线和参数。 1.1 半导体的基本知识 物体有导体、半导体和绝缘体之分,它们是根据物体的导电能力来划分的。导电能力往往用电阻率来表示,单位是Ωcm。一般规定半导体的电阻率在10-3~109Ωcm之间。典型的半导体有硅Si和锗Ge,以及砷化镓GaAs等。硅和锗在元素周期表上是四价元素,砷化镓则属于半导体化合物。 1.1.1 本征半导体 1.1.1.1 本征半导体的定义 是化学成分纯净的半导体,它在物理结构上有多晶体和单晶体两种形态,制造半导体器件必须使用单晶体,即整个一块半导体材料是由一个晶体组成的。制造半导体器件的半导体材料纯度要求很高,要达到99.9999999%,常称为"九个9"。 1.1.1.2 本征半导体的共价键结构 硅和锗是四价元素,在原子最外层轨道上的四个电子称为价电子。根据化学的知识可以知道,最外层的价电子受原子核的束缚力最小,容易脱离原子核的束缚而参与导电。在半导体晶体中,最外层的价电子分别与周围的四个原子的价电子形成共价健。 1.1.1.2 电子空穴对 当半导体处于热力学温度0 K时,导体中没有自由电子。当温度升高大于0 K时,或受到光的照射时,价电子能量增高,有的价电子可以挣脱原子核的束缚,成为自由电子,从而可能参与导电。这一现象称为本征激发(也称热激发)。本征激发会产生如下物理过程:在自由电子产生的同时,在其原来的共价键中就出现了一个空位,原子的电中性被破坏,呈

半导体二极管及其应用

第1章半导体二极管及其应用 本章要点 ●半导体基础知识 ●PN结单向导电性 ●半导体二极管结构、符号、伏安特性及应用 ●特殊二极管 本章难点 ●半导体二极管伏安特性 ●半导体二极管应用 半导体器件是近代电子学的重要组成部分。只有掌握了半导体器件的结构、性能、工作原理和特点,才能正确地选择和合理使用半导体器件。半导体器件具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性强等优点,在各个领域中得到了广泛的应用。半导体二极管和三极管是最常用的半导体器件,而PN结又是组成二极管和三极管及各种电子器件的基础。本章首先介绍有关半导体的基础知识,然后将重点介绍二极管的结构、工作原理、特性曲线、主要参数以及应用电路等,为后面各章的学习打下基础。 1.1 PN结 1.1.1 半导体基础知识 1. 半导体特性 自然界中的各种物质,按其导电能力划分为:导体、绝缘体、半导体。导电能力介于导体与绝缘体之间的,称之为半导体。导体如金、银、铜、铝等;绝缘体如橡胶、塑料、云母、陶瓷等;典型的半导体材料则有硅、锗、硒及某些金属氧化物、硫化物等,其中,用来制造半导体器件最多的材料是硅和锗。 半导体之所以用来制造半导体器件,并不在于其导电能力介于导体与绝缘体之间,而在于其独特的导电性能,主要表现在以下几个方面。 (1) 热敏性:导体的导电能力对温度反应灵敏,受温度影响大。当环境温度升高时,其导电能力增强,称为热敏性。利用热敏性可制成热敏元件。 (2) 光敏性:导体的导电能力随光照的不同而不同。当光照增强时,导电能力增强,称为光敏性。利用光敏性可制成光敏元件。 (3) 掺杂性:导体更为独特的导电性能体现在其导电能力受杂质影响极大,称为掺杂性。这里所说的“杂质”,是指某些特定的纯净的其他元素。在纯净半导体中,只要掺入极微量的杂质,导电能力就急剧增加。一个典型的数据是:如在纯净硅中,掺入百万分之

第一章半导体二极管极其电路

第一章 半导体二极管极其电路 1、 什么是本征半导体?什么是杂质半导体(N 型、P 型)? 本征半导体是非常纯净的半导体晶体,而在单晶半导体内,原子按晶体结构排列得非常 整齐。杂质半导体:掺入微量元素的本征半导体,例:N 型掺入五价元素磷,P 型掺入三价 元素硼。 2、在半导体中有几种载流子?半导体的导电方式与金属的导电方式有什么不同? 答:在半导体中有两种载流子,电子和空穴。而金属导体中只有自由电子参与导电。 3、如何理解电子-空穴对的产生和复合? 电子空穴对的产生与复合是由于自由电子的移动,空穴并不是真正存在的粒子,电子填充空穴位置即复合。电子离开空穴即产生。 4、在PN 结中什么是扩散电流?什么是漂移电流? 答:PN 结两侧的P 型半导体、N 型半导体掺入的杂质元素不同,其载流子浓度也不相同。由于存在载流子浓度的差异,载流子会从浓度高的区域向浓度低的区域运动,通常把这种运动称为扩散运动,把扩散运动产生的电流称为扩散电流。 在内电场的作用下,N 区的少数载流子(空穴)会向P 区做定向运动,同样P 区的少数载流子(自由电子)会向N 区做定向运动,这种运动称为漂移运动,由漂移运动产生的电流称为漂移电流。 5、说明扩散运动、漂移运动对空间电荷区(耗尽层)的影响。 答:扩散运动会使空间电荷区变宽、内电场加大;内电场的产生和加强又阻止了多子的扩散, 有助于少子的漂移,结果使空间电荷区变窄,削弱了内电场,如此反复,在P 区和N 区之间,多子的扩散和少子的漂移会形成动态平衡,扩散电流等于漂移电流,总电流等于零,空间电荷区宽度一定,内电场强度一定,PN 结呈电中性。 6、写出PN 结的伏安特性表达式并绘出响应的曲线。 答:PN 结的伏安特性可用下式描述:)1e (T D /s D -=nV v I i 7、 解释雪崩击穿、齐纳击穿、热击穿形成的原因,并说明热击穿与电击穿的异同。 雪崩击穿:当加在PN 结两端反向电压足够大时 PN 结内的自由电子数量激增导致反向电流迅速增大,导致击穿。 齐纳击穿:在PN 结两端加入高浓度的杂质,在不太高的反向电压作用下同样会使反向电流迅 迅增大产生击穿 热击穿:加在PN 结两端的电压和流过PN 结电流的乘积大于PN 结允许的耗散功率,PN 结会因为热量散发不出去而被烧毁

半导体二极管-练习题1

半导体二极管练习题1 一、单选题(每题1分) 1.用模拟指针式万用表的电阻档测量二极管正向电阻,所测电阻是二极管的__电阻,由于不同量程时通过二极管的电流,所测得正向电阻阻值。 A. 直流,相同,相同 B. 交流,相同,相同 C. 直流,不同,不同 D. 交流,不同,不同 2.杂质半导体中()的浓度对温度敏感。 A. 少子 B. 多子 C. 杂质离子 D. 空穴 3. PN结形成后,空间电荷区由()构成。 A. 电子和空穴 B. 施主离子和受主离子 C. 施主离子和电子 D. 受主离子和空穴 4.硅管正偏导通时,其管压降约为()。 A 0.1V B 0.2V C 0.5V D 0.7V 5.在PN结外加正向电压时,扩散电流漂移电流,当PN结外加反向电压时,扩散电流漂移电流。 A. 小于,大于 B. 大于,小于 C. 大于,大于 D. 小于,小于 6.杂质半导体中多数载流子的浓度主要取决于()。 A. 温度 B. 掺杂工艺 C. 掺杂浓度 D. 晶体缺陷 7.当温度升高时,二极管正向特性和反向特性曲线分别()。 A. 左移,下移 B. 右移,上移 C. 左移,上移 D. 右移,下移 8.设二极管的端电压为U,则二极管的电流方程为()。 A. U I e S B. T U U I e S C. )1 e( S - T U U I D. 1 e S - T U U I 9.下列符号中表示发光二极管的为()。 A B C D

10.在25oC时,某二极管的死区电压U th≈0.5V,反向饱和电流I S≈0.1pA,则在35oC 时,下列哪组数据可能正确:()。 A U th≈0.525V,I S≈0.05pA B U th≈0.525V,I S≈0.2pA C U th≈0.475V,I S≈0.05pA D U th≈0.475V,I S≈0.2pA 11.稳压二极管工作于正常稳压状态时,其反向电流应满足( )。 A. I D = 0 B. I D < I Z且I D > I ZM C. I Z > I D > I ZM D. I Z < I D < I ZM 12.从二极管伏安特性曲线可以看出,二极管两端压降大于()时处于正偏导通状态。 A. 0 B. 死区电压 C. 反向击穿电压 D. 正向压降 二、判断题(每题1分) 1.因为N型半导体的多子是自由电子,所以它带负电。() 2. PN结在无光照、无外加电压时,结电流为零。() 3.在N型半导体中如果掺入足够量的三价元素,可将其改型为P型半导体。() 4.稳压管正常稳压时应工作在正向导通区域。() 5.二极管在工作电流大于最大整流电流I F时会损坏。() 6.二极管在反向电压超过最高反向工作电压U RM时会损坏。() 7.二极管在工作频率大于最高工作频率f M时会损坏。() 三、填空题(每题1分) 1.二极管反向击穿分电击穿和热击穿两种情况,其中是可逆的,而会损坏二极管。 2.温度升高时,二极管的导通电压,反向饱和电流。 3.普通二极管工作时通常要避免工作于,而稳压管通常工作于。 4.硅管的导通电压比锗管的,反向饱和电流比锗管的。 5.本征半导体掺入微量的五价元素,则形成型半导体,其多子为,少子

半导体二极管伏安特性的研究(可编辑修改word版)

半导体二极管伏安特性的研究 P101 【实验原理】 1.电学元件的伏安特性 在某一电学元件两端加上直流电压,在元件内就会有电流通过,通过元件的电流与其两端电压之间的关系称为电学元件的伏安特性。一般以电压为横坐标,电流为纵坐标作出元件的电压-电流关系曲线,称为该元件的伏安特性曲线。 对于碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等电学元件,在通常情况下,通过元件的电流与加在元件两端的电压成正比,即其伏安特性曲线为一通过原点的直线,这类元件称为线性元件,如图3-1 的直线a。至于半导体二极管、稳压管、三极管、光敏电阻、热敏电阻等元件,通过元件的电流与加在元件两端的电压不成线性关系变化,其伏安特性为一曲线,这类元件称为非线性元件,如图3-1 的曲线b、c。伏安法的主要用途是测量研究非线性元件的特性。一些传感器的伏安特性随着某一物理量的变化呈现规律性变化,如温敏二极管、磁敏二极管等。因此分析了解传感器特性时,常需要测量其伏安特性。 图 3–1 电学元件的伏安特性 在设计测量电学元件伏安特性的线路时,必须了解待测元件的规格,使加在它上面的电 压和通过的电流均不超过元件允许的额定值。此外,还必须了解测量时所需其他仪器的规格(如电源、电压表、电流表、滑线变阻器、电位器等的规格),也不得超过仪器的量程或使用范围。同时还要考虑,根据这些条件所设计的线路,应尽可能将测量误差减到最小。 测量伏安特性时,电表连接方法有两种:电流表外接和电流表内接,如图3-2 所示。 (a)电流表内接;(b)电流表外接 图 3–2 电流表的接法 电压表和电流表都有一定的内阻(分别设为R v和R A)。简化处理时可直接用电压表读

3 半导体二极管的识别检测与选用(二)

[复习提问] 1、半导体二极管的结构、符号及分类? 2、半导体二极管的重要特性是什么? [导入新课]二极管是电路中的关键器件,种类繁多,应用十分广泛,识别常用半导体二极管,掌握检测质量及选用方法是学习电子技术必须掌握的一项基本技 能,下面我们来学习相关知识。 [讲授新课] 1.1半导体二极管的识别、检测与应用(二) 九、二极管的型号命名 1、国产二极管 国产二极管的型号命名分为五个部分,各部分的含义见下表。 第一部分用数字“2”表示主称为二极管。 第二部分用字母表示二极管的材料与极性。 第三部分用字母表示二极管的类别。 第四部分用数字表示序号。

例如: 2、日本半导体器件的型号命名(JIS-C-7012工业标准)由五部分组成,各部分含义见下表。 第一部分用数字表示器件的类型或有效电极数。 第二部分用字母S表示该器件已在日本电子工业协会(JEIA)注册登记。 第三部分用字母表示器件的类别。 第四部分用数字表示登记序号。 第五部分用字母表示产品的改进序号。 日本半导体器件型号命名及含义

例如: 2SA733(PNP型高频晶体管)2SC4706(NPN型高频晶体管)2——三极管2——三极管 S——JEIA注册产品S——JEIA注册产品A——PNP型高频管C——NPN型高频管733——JEIA登记序号4706——JEIA登记序号 3、美国半导体器件型号命名由四部分组成。各部分的含义见下表。 第一部分用数字表示器件的类别。 第二部分用字母“N”表示该器件已在EIA注册登记。 第三部分用数字表示该器件的注册登记号。 第四部分用字母表示器件的规格号。 美国半导体器件型号命名及含义 例如: lN 4007 2N 2907 A l——二极管2——晶体管 N——ElA注册标志N——ElA注册标志 4007——ElA登记号2907——ElA登记号 A——规格号 1、整流二极管 整流二极管主要用于整流电路,即把交流电变换 成脉动的直流电。整流二极管都是面结型,因此结 电容较大,使其工作频率较低。一般为3kHZ以下。 从封装上看,有塑料封装和金属封装两大类。常用 的整流二极管有2CZ型、2DZ型、IN400 X型及用于 高压、高频电路的 2DGL型等。

半导体二极管及其应用习题解答

第1章半导体二极管及其基本电路 教学内容与要求 本章介绍了半导体基础知识、半导体二极管及其基本应用和几种特殊二极管。教学内容与教学要求如表所示。要求正确理解杂质半导体中载流子的形成、载流子的浓度与温度的关系以及PN结的形成过程。主要掌握半导体二极管在电路中的应用。 表第1章教学内容与要求 内容提要 1.2.1半导体的基础知识 1.本征半导体 高度提纯、结构完整的半导体单晶体叫做本征半导体。常用的半导体材料是硅(Si)和锗(Ge)。本征半导体中有两种载流子:自由电子和空穴。自由电子和空穴是成对出现的,称为电子空穴对,它们的浓度相等。 本征半导体的载流子浓度受温度的影响很大,随着温度的升高,载流子的浓度基本按指数规律增加。但本征半导体中载流子的浓度很低,导电能力仍然很差, 2.杂质半导体 (1)N型半导体本征半导体中,掺入微量的五价元素构成N型半导体,N型半导体中的多子是自由电子,少子是空穴。N型半导体呈电中性。 (2) P型半导体本征半导体中,掺入微量的三价元素构成P型半导体。P型半导体中的多子是空穴,少子是自由电子。P型半导体呈电中性。 在杂质半导体中,多子浓度主要取决于掺入杂质的浓度,掺入杂质越多,多子浓度就越大。而少子由本征激发产生,其浓度主要取决于温度,温度越高,少子浓度越大。 1.2.2 PN结及其特性

1.PN 结的形成 在一块本征半导体上,通过一定的工艺使其一边形成N 型半导体,另一边形成P 型半导体,在P 型区和N 型区的交界处就会形成一个极薄的空间电荷层,称为PN 结。PN 结是构成其它半导体器件的基础。 2.PN 结的单向导电性 PN 结具有单向导电性。外加正向电压时,电阻很小,正向电流是多子的扩散电流,数值很大,PN 结导通;外加反向电压时,电阻很大,反向电流是少子的漂移电流,数值很小,PN 结几乎截止。 3. PN 结的伏安特性 PN 结的伏安特性: )1(T S -=U U e I I 式中,U 的参考方向为P 区正,N 区负,I 的参考方向为从P 区指向N 区;I S 在数值上等于反向饱和电流;U T =KT /q ,为温度电压当量,在常温下,U T ≈26mV 。 (1) 正向特性 0>U 的部分称为正向特性,如满足U ??U T ,则T S U U e I I ≈,PN 结的正向电流I 随正向电压U 按指数规律变化。 (2) 反向特性 0>,则S I I -≈,反向电流与反向电 压的大小基本无关。 (3) 击穿特性 当加到PN 结上的反向电压超过一定数值后,反向电流急剧增加,这种现象称为PN 结反向击穿,击穿按机理分为齐纳击穿和雪崩击穿两种情况。 4. PN 结的电容效应 PN 结的结电容C J 由势垒电容C B 和扩散电容C D 组成。C B 和C D 都很小,只有在信号频率较高时才考虑结电容的作用。当PN 结正向偏置时,扩散电容C D 起主要作用,当PN 结反向偏置时,势垒电容C B 起主要作用。 1.2.3 半导体二极管 1. 半导体二极管的结构和类型 半导体二极管是由PN 结加上电极引线和管壳组成。 二极管种类很多,按材料来分,有硅管和锗管两种;按结构形式来分,有点接触型、面接触型和硅平面型几种。 2. 半导体二极管的伏安特性 半导体二极管的伏安特性是指二极管两端的电压u D 和流过二极管的电流i D 之间的关系。它的伏安特性与PN 结的伏安特性基本相同,但又有一定的差别。在近似分析时,可采用PN 结的伏安特性来描述二极管的伏安特性。 3. 温度对二极管伏安特性的影响 温度升高时,二极管的正向特性曲线将左移,温度每升高1o C ,PN 结的正向压降约减小(2~)mV 。 二极管的反向特性曲线随温度的升高将向下移动。当温度每升高10 o C 左右时,反向饱和电流将加倍。 4. 半导体二极管的主要参数 二极管的主要参数有:最大整流电流I F ;最高反向工作电压U R ;反向电流I R ;最高工作频率f M 等。由于制造工艺所限,即使同一型号的管子,参数也存在一定的分散性,因此手册上往往给出的是参数的上限值、下限值或范围。 5. 半导体二极管的模型 常用的二极管模型有以下几种:

第1章 半导体二极管及其应用习题解答教学文稿

第1章半导体二极管及其应用习题解答

第1章半导体二极管及其基本电路 1.1 教学内容与要求 本章介绍了半导体基础知识、半导体二极管及其基本应用和几种特殊二极管。教学内容与教学要求如表1.1所示。要求正确理解杂质半导体中载流子的形成、载流子的浓度与温度的关系以及PN结的形成过程。主要掌握半导体二极管在电路中的应用。 表1.1 第1章教学内容与要求 1.2 内容提要 1.2.1半导体的基础知识 1.本征半导体 高度提纯、结构完整的半导体单晶体叫做本征半导体。常用的半导体材料是硅(Si)和锗(Ge)。本征半导体中有两种载流子:自由电子和空穴。自由电子和空穴是成对出现的,称为电子空穴对,它们的浓度相等。 本征半导体的载流子浓度受温度的影响很大,随着温度的升高,载流子的浓度基本按指数规律增加。但本征半导体中载流子的浓度很低,导电能力仍然很差, 2.杂质半导体

(1) N 型半导体 本征半导体中,掺入微量的五价元素构成N 型半导体,N 型半导体中的多子是自由电子,少子是空穴。N 型半导体呈电中性。 (2) P 型半导体 本征半导体中,掺入微量的三价元素构成P 型半导体。P 型半导体中的多子是空穴,少子是自由电子。P 型半导体呈电中性。 在杂质半导体中,多子浓度主要取决于掺入杂质的浓度,掺入杂质越多,多子浓度就越大。而少子由本征激发产生,其浓度主要取决于温度,温度越高,少子浓度越大。 1.2.2 PN 结及其特性 1.PN 结的形成 在一块本征半导体上,通过一定的工艺使其一边形成N 型半导体,另一边形成P 型半导体,在P 型区和N 型区的交界处就会形成一个极薄的空间电荷层,称为PN 结。PN 结是构成其它半导体器件的基础。 2.PN 结的单向导电性 PN 结具有单向导电性。外加正向电压时,电阻很小,正向电流是多子的扩散电流,数值很大,PN 结导通;外加反向电压时,电阻很大,反向电流是少子的漂移电流,数值很小,PN 结几乎截止。 3. PN 结的伏安特性 PN 结的伏安特性: )1(T S -=U U e I I 式中,U 的参考方向为P 区正,N 区负,I 的参考方向为从P 区指向N 区;I S 在数值上等于反向饱和电流;U T =KT /q ,为温度电压当量,在常温下,U T ≈26mV 。

半导体二极管及其应用习题解答

半导体二极管及其应用 习题解答 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

第1章半导体二极管及其基本电路 教学内容与要求 本章介绍了半导体基础知识、半导体二极管及其基本应用和几种特殊二极管。教学内容与教学要求如表所示。要求正确理解杂质半导体中载流子的形成、载流子的浓度与温度的关系以及PN结的形成过程。主要掌握半导体二极管在电路中的应用。 表第1章教学内容与要求 内容提要 1.2.1半导体的基础知识 1.本征半导体 高度提纯、结构完整的半导体单晶体叫做本征半导体。常用的半导体材料是硅(Si)和锗(Ge)。本征半导体中有两种载流子:自由电子和空穴。自由电子和空穴是成对出现的,称为电子空穴对,它们的浓度相等。 本征半导体的载流子浓度受温度的影响很大,随着温度的升高,载流子的浓度基本按指数规律增加。但本征半导体中载流子的浓度很低,导电能力仍然很差, 2.杂质半导体

(1) N 型半导体 本征半导体中,掺入微量的五价元素构成N 型半导体,N 型半导体中的多子是自由电子,少子是空穴。N 型半导体呈电中性。 (2) P 型半导体 本征半导体中,掺入微量的三价元素构成P 型半导体。P 型半导体中的多子是空穴,少子是自由电子。P 型半导体呈电中性。 在杂质半导体中,多子浓度主要取决于掺入杂质的浓度,掺入杂质越多,多子浓度就越大。而少子由本征激发产生,其浓度主要取决于温度,温度越高,少子浓度越大。 1.2.2 PN 结及其特性 1.PN 结的形成 在一块本征半导体上,通过一定的工艺使其一边形成N 型半导体,另一边形成P 型半导体,在P 型区和N 型区的交界处就会形成一个极薄的空间电荷层,称为PN 结。PN 结是构成其它半导体器件的基础。 2.PN 结的单向导电性 PN 结具有单向导电性。外加正向电压时,电阻很小,正向电流是多子的扩散电流,数值很大,PN 结导通;外加反向电压时,电阻很大,反向电流是少子的漂移电流,数值很小,PN 结几乎截止。 3. PN 结的伏安特性 PN 结的伏安特性: )1(T S -=U U e I I 式中,U 的参考方向为P 区正,N 区负,I 的参考方向为从P 区指向N 区;I S 在数值上等于反向饱和电流;U T =KT /q ,为温度电压当量,在常温下,U T ≈26mV 。

第1章__半导体二极管及其应用习题解答xx汇总

第1章半导体二极管及其基本电路 1.1 教学内容与要求 本章介绍了半导体基础知识、半导体二极管及其基本应用和几种特殊二极管。教学内容与教学要求如表1.1所示。要求正确理解杂质半导体中载流子的形成、载流子的浓度与温度的关系以及PN结的形成过程。主要掌握半导体二极管在电路中的应用。 表1.1 第1章教学内容与要求 1.2 内容提要 1.2.1半导体的基础知识 1.本征半导体 高度提纯、结构完整的半导体单晶体叫做本征半导体。常用的半导体材料是硅(Si)和锗(Ge)。本征半导体中有两种载流子:自由电子和空穴。自由电子和空穴是成对出现的,称为电子空穴对,它们的浓度相等。 本征半导体的载流子浓度受温度的影响很大,随着温度的升高,载流子的浓度基本按指数规律增加。但本征半导体中载流子的浓度很低,导电能力仍然很差, 2.杂质半导体 (1) N型半导体本征半导体中,掺入微量的五价元素构成N型半导体,N型半导体中的多子是自由电子,少子是空穴。N型半导体呈电中性。 (2) P型半导体本征半导体中,掺入微量的三价元素构成P型半导体。P型半导体中的多子是空穴,少子是自由电子。P型半导体呈电中性。 在杂质半导体中,多子浓度主要取决于掺入杂质的浓度,掺入杂质越多,多子浓度就越大。而少子由本征激发产生,其浓度主要取决于温度,温度越高,少子浓度越大。 1.2.2 PN结及其特性 1.PN结的形成 在一块本征半导体上,通过一定的工艺使其一边形成N型半导体,另一边形成P型半

导体,在P 型区和N 型区的交界处就会形成一个极薄的空间电荷层,称为PN 结。PN 结是构成其它半导体器件的基础。 2.PN 结的单向导电性 PN 结具有单向导电性。外加正向电压时,电阻很小,正向电流是多子的扩散电流,数值很大,PN 结导通;外加反向电压时,电阻很大,反向电流是少子的漂移电流,数值很小,PN 结几乎截止。 3. PN 结的伏安特性 PN 结的伏安特性: )1(T S -=U U e I I 式中,U 的参考方向为P 区正,N 区负,I 的参考方向为从P 区指向N 区;I S 在数值上等于反向饱和电流;U T =KT /q ,为温度电压当量,在常温下,U T ≈26mV 。 (1) 正向特性 0>U 的部分称为正向特性,如满足U >>U T ,则T S U U e I I ≈,PN 结的 正向电流I 随正向电压U 按指数规律变化。 (2) 反向特性 0>,则S I I -≈,反向电流与反向电压的大小基本无关。 (3) 击穿特性 当加到PN 结上的反向电压超过一定数值后,反向电流急剧增加,这种现象称为PN 结反向击穿,击穿按机理分为齐纳击穿和雪崩击穿两种情况。 4. PN 结的电容效应 PN 结的结电容C J 由势垒电容C B 和扩散电容C D 组成。C B 和C D 都很小,只有在信号频率较高时才考虑结电容的作用。当PN 结正向偏置时,扩散电容C D 起主要作用,当PN 结反向偏置时,势垒电容C B 起主要作用。 1.2.3 半导体二极管 1. 半导体二极管的结构和类型 半导体二极管是由PN 结加上电极引线和管壳组成。 二极管种类很多,按材料来分,有硅管和锗管两种;按结构形式来分,有点接触型、面接触型和硅平面型几种。 2. 半导体二极管的伏安特性 半导体二极管的伏安特性是指二极管两端的电压u D 和流过二极管的电流i D 之间的关系。它的伏安特性与PN 结的伏安特性基本相同,但又有一定的差别。在近似分析时,可采用PN 结的伏安特性来描述二极管的伏安特性。 3. 温度对二极管伏安特性的影响 温度升高时,二极管的正向特性曲线将左移,温度每升高1o C ,PN 结的正向压降约减小(2~2.5)mV 。 二极管的反向特性曲线随温度的升高将向下移动。当温度每升高10 o C 左右时,反向饱和电流将加倍。 4. 半导体二极管的主要参数 二极管的主要参数有:最大整流电流I F ;最高反向工作电压U R ;反向电流I R ;最高工作频率f M 等。由于制造工艺所限,即使同一型号的管子,参数也存在一定的分散性,因此手册上往往给出的是参数的上限值、下限值或范围。 5. 半导体二极管的模型 常用的二极管模型有以下几种:

半导体二极管及其基本电路

第二章半导体二极管及其基本电路 本章内容简介 半导体二极管是由一个PN结构成的半导体器件,在电子电路有广泛的应用。本章在简要地介绍半导体的基本知识后,主要讨论了半导体器件的核心环节——PN 结。在此基础上,还将介绍半导体二极管的结构、工作原理,特性曲线、主要参数以及二极管基本电路及其分析方法与应用。最后对齐纳二极管、变容二极管和光电子器件的特性与应用也给予简要的介绍。(一)主要内容: ?半导体的基本知识 ?PN结的形成及特点,半导体二极管的结构、特性、参数、模型及应用电路 (二)基本要求: ?了解半导体材料的基本结构及PN结的形成 ?掌握PN结的单向导电工作原理 ?了解二极管(包括稳压管)的V-I特性及主要性能指标 (三)教学要点: ?从半导体材料的基本结构及PN结的形成入手,重点介绍PN结的单向导电工作原理、 ?二极管的V-I特性及主要性能指标

2.1 半导体的基本知识 2.1.1 半导体材料 根据物体导电能力(电阻率)的不同,来划分导体、绝缘体和半导体。导电性能介于导体与绝缘体之间材料,我们称之为半导体。在电子器件中,常用的半导体材料有:元素半导体,如硅(Si)、锗(Ge)等;化合物半导体,如砷化镓(GaAs)等;以及掺杂或制成其它化合物半导体材料,如硼(B)、磷(P)、锢(In)和锑(Sb)等。其中硅是最常用的一种半导体材料。 半导体有以下特点: 1.半导体的导电能力介于导体与绝缘体之间 2.半导体受外界光和热的刺激时,其导电能力将会有显著变化。 3.在纯净半导体中,加入微量的杂质,其导电能力会急剧增强。 2.1.2 半导体的共价键结构 在电子器件中,用得最多的半导体材料是硅和锗,它们的简化原子模型如下所示。硅和锗都是四价元素,在其最外层原子轨道上具有四个电子,称为价电子。由于原子呈中性,故在图中原子核用带圆圈的+4符号表示。半导体与金属和许多绝缘体一样,均具有晶体结构,它们的原子形成有排列,邻近原子之间由共价键联结,其晶体结构示意图如下所示。图中表示的是晶体的二维结构,实际上半导体晶体结构是三维的。 硅和锗的原子结构简化模型及晶体结构

第一章半导体二极管极其电路

第三章 场效应管及其放大电路 1. JEFT 有两种类型,分别是N 沟道结型场效应管和P 沟道结型场效应管 2. 在JFET 中: (1) 沟道夹断:假设0=DS v ,如图所示。由于 0=DS v ,漏极和源极间短路,使整个沟道内没有压降,即整个沟道内的电位与源极的相同。令反偏的栅-源电压GS v 由零向负值增大,使PN 结处于反偏状态,此时,耗尽层将变宽;由于在结型场效应管制作中,P 区的浓度远大于N 区的浓度,所以,耗尽层主要在N 沟道内变宽,随着耗尽层宽度加大,沟道变窄,沟道内的电阻增大。继续反响加大GS v ,耗尽层将在沟道内合拢,此时,沟道电阻將变的无穷大,这种现象成为沟道夹断 (2)在DS v 较小时,DS v 的加大虽然会增大沟道内的电阻,但这种影响不是很明显,沟道仍处于比较宽的状态,即沟道的电阻在DS v 比较小的时候基本不变,此时加大DS v ,会使D i 迅速增加,D i 与DS v 近似为线性关系。加大DS v ,沟道内的耗尽层会逐渐变宽,沟道电阻增加,D i 随DS v 的上升,速度会变缓。当||P DS V v =时,楔形沟道会在A 点处合拢,这种现象称为预夹断。 3. 解: (1)(a )为N 沟道场效应管 (b )为P 沟道场效应管 (2)(a )V V P 4-= (b )V V P 4= (3)(a )A I DSS 5= (b )A I DSS 5-= (4)电压DS v 与电流D i 具有相同的极性且与GS v 极性相反,因而,电压DS v 的极性可根据D i 或GS v 的极性判断 4.解:

当JFET 工作在饱和区时,有关系式:2)1(P GS DSS D V V I i -= 5. 解:在P 沟道JFET 中,要求栅-源电压GS v 极性为正,漏源电压DS v 的极性为负,夹断电源P V 的极性为正 6. 解:MOS 型场效应管的详细分类 7. 解: 耗尽型是指,当0=GS v 时,即形成沟道,加上正确的GS v 时,能使对数载流子流出沟道, 因而“耗尽”了载流子,使管子转向截止。 增强型是指, 当0=GS v 时管子是呈截止状态,加上正确的GS v 后,多数载流子被吸引到栅极,从而“增强”了该区域的载流子,形成导电沟道。 8. MOS 管工作时一定要保证PN 结反偏。因此输入电阻非常大。 9. a.N 沟道耗尽型MOS 管 VP=-3V b P 沟道耗尽型 VP=4V c N 沟道增强型MOS 管 VT=2V d P 沟道增强型MOS 管 VP=-4V 10. id=id0(vgs/vt -1)(vgs/vt-1) Vgs=2vt 11. 对所有的N 沟道场效应管Vds>0 对于所有的P 沟道场效应管 Vds<0 N 沟道耗尽型VGS 可正可负 N 沟道增强型Vgs>0 P 沟道耗尽型Vgs 可正可负 P 沟道增强型Vgs<0 12 N 沟道增强型: VT 为正 N 沟道耗尽型:VP 为负

第一章 半导体二极管及其应用典型例题

第一章半导体二极管及其应用 【例1-1】分析图所示电路的工作情况,图中I为电流源,I=2mA。设20℃时二极管的正向电压降U D=660mV,求在50℃时二极管的正向电压降。该电路有何用途?电路中为什么要使用电流源? 【相关知识】 二极管的伏安特性、温度特性,恒流源。 【解题思路】 推导二极管的正向电压降,说明影响正压降的因素及该电路的用途。 【解题过程】 该电路利用二极管的负温度系数,可以用于温度的测量。其温度系数–2mV/℃。 20℃时二极管的正向电压降 U D=660mV 50℃时二极管的正向电压降 U D=660 –(2′30)=600 mV 因为二极管的正向电压降U D是温度和正向电流的函数,所以应使用电流源以稳定电流,使二极管的正向电压降U D仅仅是温度一个变量的函数。

【例1-2】电路如图(a)所示,已知,二极管导通电压。试画出u I与u O的波形,并标出幅值。 图(a) 【相关知识】 二极管的伏安特性及其工作状态的判定。 【解题思路】 首先根据电路中直流电源与交流信号的幅值关系判断二极管工作状态;当二极管的截止时,u O=u I;当二极管的导通时,。 【解题过程】 由已知条件可知二极管的伏安特性如图所示,即开启电压U on和导通电压均为0.7V。 由于二极管D1的阴极电位为+3V,而输入动态电压u I作用于D1的阳极,故只有当u I高于+3.7V时 D1才导通,且一旦D1导通,其阳极电位为3.7V,输出电压u O=+3.7V。由于D2的阳极电位为-3V,而u I作用于二极管D2的阴极,故只有当u I低于-3.7V时D2才导通,且一旦D2导通,其阴极电位即为 -3.7V,输出电压u O=-3.7V。当u I在-3.7V到+3.7V之间时,两只管子均截止,故u O=u I。 u I和u O的波形如图(b)所示。

测定半导体二极管的伏安特性

测定半导体二极管的伏安特性 1 背景知识 1.1 电子器件的伏安特性 电子器件的伏安特性是指流过电子器件的电流随器件两端电压的变化特性,测定出电子 器件的伏安特性,对其性能了解与其实际应用具有重要意义。在生产和科研中,可用晶体管特性图示仪自动测绘其曲线,在现代实验技术中,可用传感器及计算机进行测定给出测量结果。如果手头没有现成的自动测量仪器,提出应用电流表和电压表进行人工测量的方法,进行应急的测量是很有用的。 1.2 半导体二极管 半导体二极管是具有单向导电性的非线性电子元件,其电阻值与工作电流(或电压)有关。二极管的单向导电性就是PN结的单向导电性:PN结正向偏置时,结电阻很低,正向电流 甚大(PN结处于导通状态);PN结反向偏置时,结电阻很高,反向电流很小(PN结处于截止 状态),这就是PN结的单向导电性。 (正向偏置);(反向偏置)。 二极管的结构:半导体二极管是由一个PN结,加上接触电极、引线和管壳而构成。按内 部结构的不同,半导体二极管有点接触和面接触型两类,通常由P区引出的电极称为阳极,N 区引出的电极称为阴极。 二极管的伏安特性及主要参数:二极管具有单向导电性,可用其伏安特性来描述。所谓 伏安特性,就是指加到二极管两端的电压与流过二极管的电流的关系曲线,如下图所示。这个特性曲线可分为正向特性和反向特性两个部分。 图1 二极管的伏安特性曲线 (1)正向特性 当二极管加上正向电压时,便有正向电流通过。但是,当正向电压很低时,外电场还不 能克服PN结内电场对多数载流子扩散运动所形成的阻力,故正向电流很小,二极管呈现 很大的电阻。当正向电压超过一定数值(硅管约0.5V,锗管约0.2V)以后,内电场被大 大削弱,二极管电阻变得很小,电流增长很快,这个电压往往称为阈电压UTH(又称死区 电压:0-U0)。二极管正向导通时,硅管的压降一般为0.6-0.7V,锗管则为0.2-0.3V。 导通以后,在二极管中无论流过多大的电流(当然是允许范围之内的电流),在极管的 两端将始终是一个基本不变的电压,我们把这个电压称为二极管的“正向导通压降”。(2)反向特性 二极管加上反向电压时,由于少数载流子的漂移运动,形成很小的反向电流。反向 电流有两个特性:一是它随随温度的增加而增长得很快,这是由于少数载流子的数量随 随温度增加而按指数规律迅速增长的缘故;二是在反向电压不超过某一范围时,反向电 流不随反向电压改变而达到饱和,故这个电流IBO称为反向饱和电流。 当加二极管的反向电压过高时,反向电流突然急剧增大,二极管失去单向导电性, 这种现象称为电击穿,这个电压URB称为反向击穿电压。发生击穿的原因是外加的强电 场强制地把原子的外层价电子拉出来使载流子数目急剧上升。而处于强电场中的载流子 又因获得很大的能量,而将其它价电子撞击出来,产生更多的载流子,如此连锁反应, 使反向电流迅速增大,这种现象称为雪崩击穿。因此,当二极管的反向电压接近或超过 击穿电压URB,又没有适当的限流措施时,将会因电流大,电压高而使管子造成永久性

练习1半导体和二极管(精)

练习1 半导体和二极管 1.在绝对零度(0K)时,本征半导体中________ 载流子。 A. 有 B. 没有 C. 少数 D. 多数 2.在热激发条件下,少数价电子获得足够激发能,进入导带,产生_________。 A. 负离子 B. 空穴 C. 正离子 D. 电子-空穴对 3.半导体中的载流子为_________。 A. 电子 B. 空穴 C. 正离子 D. 电子和空穴 4.N型半导体中的多子是________。 A. 电子 B. 空穴 C. 正离子 D. 负离子 5.P型半导体中的多子是_________。 A. 电子 B. 空穴 C. 正离子 D. 负离子 6.在杂质半导体中,多数载流子的浓度主要取决于_________。 A. 温度 B. 掺杂工艺 C. 杂质浓度 D. 晶体缺陷 7.在杂质半导体中,少数载流子的浓度主要取决于________。 A. 温度 B. 掺杂工艺 C. 杂质浓度 D. 晶体缺陷 8.在下列说法中只有_________说法是正确的。 A. P型半导体可通过在纯净半导体中掺入五价磷元素而获得。 B. 在N型半导体中,掺入高浓度的三价杂质可以改型为P型半导体。 C. P型半导体带正电,N型半导体带负电。 D. PN结内的扩散电流是载流子在电场作用下形成的。 9.在下列说法中只有________说法是正确的。 A. 漂移电流是少数载流子在内电场作用下形成的。 B. 由于PN结交界面两边存在电位差,所以,当把PN结两端短路时就有电流流过。 C. PN结方程可以描述PN结的正向特性和反向特性,也可以描述PN结的反向击穿特性。 10.当PN结外加正向电压时,扩散电流_________漂移电流。 A. 大于 B. 小于 11.当PN结外加反向电压时,扩散电流_________漂移电流。 A. 大于 B. 小于 C. 等于 12.在如图所示的电路中,当电源V1=5V时,测得I=1mA。若把电源电压调整到V1=10V, 则电路中的电流的值将是_________。 A. I = 2mA B. I < 2mA C. I > 2mA D. I = 0mA 13.在如图所示电路中,已知二极管的反向击穿电压为20V,当V1=5V、温度为20℃时,I=2 μA。若电源电压由5V增大到10V,则电路中的电流I 约为________。 A. 10μA B. 4μA C. 2μA D. 1μA

常用的元器件半导体二极管

常用的元器件半导体二极管 5.1 半导体二极管的分类 半导体二极管是具有单向导电特性或非线性伏安特性的半导体两级器件。按用途分为检波二极管、混频二极管、参放二极管、开关二极管、稳压二极管、整流二极管、光电二极管、发光二极管等;按采用材料不同可分为锗二极管、硅二极管、砷化镓二极管等;按结构不同又可分为点接触和面接触二极管;按工作原理分为隧道二极管、变容二极管、雪崩二极管等。 5.2 国产半导体二、三极管型号命名名方法 半导体二极管、三极管的型号由五部分组成。 第一部分用数字表示半导体管的电极数目。 例如:2——二极管 3——三极管 第二部分用汉语拼音字母表示半导体管的材料和极性。 例如:A——表示二极管时为N型锗材料 表示三极管时为PNP型锗材料 B——表示二极管时为P型锗材料 表示三极管时为NPN型锗材料 C ——表示二极管时为N型硅材料 表示三极管时为PNP 型硅材料

型硅材料P——表示二极管时为D 表示三极管时为NPN型硅材料 第三部分用汉语拼音字母表示半导体管的类型,各字母及其代表类型见表1-17。 表1-17 二极管、三极管型号第三部分各字母的代表类型

用数字表示半导体管的序号。第四部分. 第五部分用汉语拼音字母表示区别代号。 5.3 半导体二极管的极性判别及选用 5.3.1 半导体二极管的极性判别 一般情况下,二极管有色点的一端为正极,如2AP1~2AP7,2AP11~2AP17等。如果是透明玻璃壳二极管,可直接看出极性,即内部连触丝的一端是正极,连半导体片的一端是负极。如果既无色点,管壳又不透明,则可用万用表来判别正、负极。根据二极管正向电阻小、反向电阻大的特点,将万用表拨到欧姆档(一般用R*100或R*1k档。不要用R*1或R*10k 档,因为R*1档使用的电流太大,容易烧坏管子,而R*10k 档使用的电压太高,可能击穿管子),用表分别与二极管的正极。同理,在测得阻值较大的一次,与黑表棒相接的一端为二极管的负极。 5.3.2 通常小功率锗二极管的正向电阻值为300Ω~500Ω,硅管为1000Ω或更大一些。锗管反向电阻为几十千欧,硅管反向电阻在500kΩ以上(大功率二极管要小得多)。正反向电阻差值越大越好。 点接触二极管的工作频率高,不能承受较高的电压和通过较

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