浅谈二极管的结构、特性、参数
一、半导体类型
半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间。导电能力是由原子结构决定，硅和锗原子最外层轨道4个价电子。在硅或锗晶体中，原子在空间排列成规则的晶格，两个相邻原子共有一对价电子，组成共价键。
本征半导体：纯净不含杂质的半导体称为本征半导体，由于晶体共价键结合力很强，-273度时，晶体中不存在能导电的载流子，如果温度升高，如室温下，将有少数价电子克服共价键束缚成为自由电子，自由电子数量少，因此本征半导体导电力弱。
空穴：价电子成为自由电子时，原来共价键中留下一个空位，这个空位称为空穴。可以将空穴视为带正电的载流子。
载流子：半导体中存在两种载流子，自由电子和空穴。
杂质半导体：本征半导体掺入某种特定杂志。
n型半导体：4价硅和锗晶体掺入少量5价杂质元素如磷，这样会多出来一个电子，只受原子核吸引，容易成为自由电子。n型半导体中电子浓度大于空穴浓度，由于电子带负电，故用negative表示。n型半导体多数载流子是电子，少数载流子是空穴。
p型半导体：4价硅和锗晶体掺入少量3价杂质元素如硼，杂质原子和周围硅原子组成共价键，将容易从其他位置的共价键中夺取一个电子，那其他地方就产生一个空穴。p型半导体中空穴浓度大于电子浓度。由于空穴带正电，故用positive表示。p型半导体多数载流子是空穴，少数载流子是电子。
可见杂质半导体导电能力提高。
二、pn结的结构与单向导电性
半导体一侧掺杂成p型半导体，另一侧掺杂成n型半导体。
pn结：如下图所示，n区电子向p区扩散，p区空穴向n区扩散。电子空穴相遇，将消失。于是交界处产生由不能移动的正负离子组成的空间电荷区，称为pn结、耗尽层。
内电场：扩散后，p区带负电，n区带正电。二者之间产生生电位差，形成的电场称为内电场，方向从n指向p。内电场将阻止多数载流子继续扩散，有利于少数载流子运动，即有利于p区电子向n移，不利于p区空穴向n移。
漂移运动：载流子在电场作用下的定向移动。
pn结中两种载流子运动：多数载流子扩散运动产生扩散电流；少数载流子漂移运动产生漂移电流。
动态平衡状态：达到动态平衡时，扩散电路与漂移电流相等，pn结中总电流为0。
空间电荷区宽度：扩散，宽度增大，飘移，宽度减小，动态平衡，宽度稳定。很薄，几微米-十几微米。
电位壁垒ud：硅，0.6-0.8v；锗，0.2-0.3v 。
正向偏置：pn结外加电压v，正极接p区，负极接n区。
如下图所示，外电场使p区空穴右移，与空间电荷区负离子中和；n区电子左移，与空间电荷区正离子中和，使空间电荷区变窄，有利于多数载流子的扩散运动，不利于少数载流子飘移运动。回路形成正向电流i，方向从p到n。
正向偏置，pn结接上小电压可得到大的正向电流，防止回路电流过大，加一个电阻r。
反向偏置：pn结外加电压v，正极接n区，负极接p区。
如下图，p区空穴和n区电子逐渐远离耗尽层，电位壁垒增加，不利于多数载流子扩散，有利于少数载流子漂移。回路中形成少数载流子运动产生的反向电流i。
反向饱和电流：反向电压超过一定值，反向电流不再增加，所以称为反向饱和电流。它对温度敏感。
单向导电性：因此，pn结正向偏置，回路中产生较大正向电流，pn结导通；pn结反向偏置，回路产生较小反向电流，pn结截止。可见，pn结具有单向导电性。
三、二极管的伏安特性
二极管：pn结外面装上管壳，再引出两个电极，阳极从p引出，阴极从n引出。就成为二极管。
二极管的伏安特性：用来描述二极管的性能。流过二极管的电流i与加在管子两端的电压u之间的关系曲线i=f(u) 就是二极管的伏安特性。
正向特性：图的右半部分展示正向特性。
死区电压：正向电压较小时，正向电流几乎为零，正向电压超过死区电压时，正向电流才开始快速增长。死区电压大小与二极管材料和温度等有关。硅，0.5v；锗，0.1v 。
反向特性：图的左半部分展示反向特性。
反向饱和电流：图中的is表示反向饱和电流，一定范围内，反向电流不随着反向电压增大而增大。
反向击穿电压：反向电压继续升高，超过ubr，反向电流急剧增大，这种现象为击穿。ubr称为反向击穿电压。
二极管方程：也就是pn结伏安特性表达式，is是反向饱和电流，ut是温度的电压当量。
u小于0，那么u绝对值很大时候，e的u次方就是趋于0，那么i就等于-is。
四、二极管的参数
最大整流电流if：二极管长期运行，允许通过管子的最大正向平均电流。由温升限定。
最高反向工作电压ur：工作时，加在二极管的反向电压不能超过它，否则，二极管可能被击穿。
反向电流ir：室温下，二极管两端加上规定的反向电压时，流过管子的反向电流，ir越小越好，因为单向导电性越好。由少数载流子形成，受温度影响大。
最高工作频率fm：取决于pn结结电容大小，结电容越大，允许的fm越低。
电容效应：如果二极管两端电压变化，pn结中存储的电荷量也变化，像一个电容器。
五、稳压管
稳压管：也是一种二极管，工作在反向击穿区。实现稳压的原理就是，二极管工作在反向击穿区，反向电流变化大，但是管子两端电压变化小，稳压管伏安特性与符号如下图所示。
稳压管的主要参数如下。
稳定电压uz：稳压管工作在反向击穿区时的工作电压，型号2dw7c稳压管，稳定电压在6.1-6.5v之间。
稳定电流iz：稳压管正常工作时的参考电流，电流低于iz，稳压性能变差，高于iz，不超过额定功耗，稳压管正常工作。
动态内阻rz：稳压管两端电压和电流变化量之比，rz越小，稳压性能越好。
额定功耗：管子两端有电压，管子里面流过电流，需要消耗功率，部分功率转化为热能，使管子发热。
电压的温度系数：电流不变，温度变化1度，引起的稳定电压变化的百分比。电压的温度系数越小越好。
稳压管电路如下图所示。
1.外加电源正极接稳压管n区，负极接p区，因为，稳压管要工作在反向击穿区。
2.稳压管与负载电阻rl并联，稳压管两端电压变化小，所以输出电压稳定。
3.流过稳压管的电流iz不能超过规定值，避免过热烧坏管子。不能太小，小于临界值izmin，稳压管失去稳压作用。
4.接入限流电阻r，用来调节稳压管的电流iz大小。
腾讯Robotics X实验室机器狗首亮相
利好政策与国际局势推动军工行业发展，市场规模有望突破五千亿元
工控机外接USB设备发生故障的解决办法
digilentchipKIT MX3 主板介绍
苹果公司在准备自己的GPU，而不是AMD的3D加速器
浅谈二极管的结构、特性、参数
骨传导耳机听音乐好不好、听歌不伤耳选骨传导耳机就对了
数字货币探索可能会出现什么问题
特斯拉2018年度股东大会有哪些看点？
IR推出高侧智能电源开关(IPS)器件AUIR331x系列
移动互联网时代，丰巢互动媒体展现新营销思路
北汽前三季度总销量超123.5万辆 营业收入3650.9亿
变电站自动装置介绍
英特尔3D封装技术实现大规模量产
开漏电路特点及应用
日本figaro可燃气体传感器TGS2611在燃气锅炉中的应用介绍
守众安智慧消防船用解决方案 维护海上航行安全
国内首条碳化硅智能功率模块生产线在厦门芯光润泽科技正式投产
双摄像头的华为P9详细拆解
dsc差示扫描量热仪温度灵敏度校正
半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间。导电能力是由原子结构决定，硅和锗原子最外层轨道4个价电子。在硅或锗晶体中，原子在空间排列成规则的晶格，两个相邻原子共有一对价电子，组成共价键。
本征半导体：纯净不含杂质的半导体称为本征半导体，由于晶体共价键结合力很强，-273度时，晶体中不存在能导电的载流子，如果温度升高，如室温下，将有少数价电子克服共价键束缚成为自由电子，自由电子数量少，因此本征半导体导电力弱。
空穴：价电子成为自由电子时，原来共价键中留下一个空位，这个空位称为空穴。可以将空穴视为带正电的载流子。
载流子：半导体中存在两种载流子，自由电子和空穴。
杂质半导体：本征半导体掺入某种特定杂志。
n型半导体：4价硅和锗晶体掺入少量5价杂质元素如磷，这样会多出来一个电子，只受原子核吸引，容易成为自由电子。n型半导体中电子浓度大于空穴浓度，由于电子带负电，故用negative表示。n型半导体多数载流子是电子，少数载流子是空穴。
p型半导体：4价硅和锗晶体掺入少量3价杂质元素如硼，杂质原子和周围硅原子组成共价键，将容易从其他位置的共价键中夺取一个电子，那其他地方就产生一个空穴。p型半导体中空穴浓度大于电子浓度。由于空穴带正电，故用positive表示。p型半导体多数载流子是空穴，少数载流子是电子。
可见杂质半导体导电能力提高。
二、pn结的结构与单向导电性
半导体一侧掺杂成p型半导体，另一侧掺杂成n型半导体。
pn结：如下图所示，n区电子向p区扩散，p区空穴向n区扩散。电子空穴相遇，将消失。于是交界处产生由不能移动的正负离子组成的空间电荷区，称为pn结、耗尽层。
内电场：扩散后，p区带负电，n区带正电。二者之间产生生电位差，形成的电场称为内电场，方向从n指向p。内电场将阻止多数载流子继续扩散，有利于少数载流子运动，即有利于p区电子向n移，不利于p区空穴向n移。
漂移运动：载流子在电场作用下的定向移动。
pn结中两种载流子运动：多数载流子扩散运动产生扩散电流；少数载流子漂移运动产生漂移电流。
动态平衡状态：达到动态平衡时，扩散电路与漂移电流相等，pn结中总电流为0。
空间电荷区宽度：扩散，宽度增大，飘移，宽度减小，动态平衡，宽度稳定。很薄，几微米-十几微米。
电位壁垒ud：硅，0.6-0.8v；锗，0.2-0.3v 。
正向偏置：pn结外加电压v，正极接p区，负极接n区。
如下图所示，外电场使p区空穴右移，与空间电荷区负离子中和；n区电子左移，与空间电荷区正离子中和，使空间电荷区变窄，有利于多数载流子的扩散运动，不利于少数载流子飘移运动。回路形成正向电流i，方向从p到n。
正向偏置，pn结接上小电压可得到大的正向电流，防止回路电流过大，加一个电阻r。
反向偏置：pn结外加电压v，正极接n区，负极接p区。
如下图，p区空穴和n区电子逐渐远离耗尽层，电位壁垒增加，不利于多数载流子扩散，有利于少数载流子漂移。回路中形成少数载流子运动产生的反向电流i。
反向饱和电流：反向电压超过一定值，反向电流不再增加，所以称为反向饱和电流。它对温度敏感。
单向导电性：因此，pn结正向偏置，回路中产生较大正向电流，pn结导通；pn结反向偏置，回路产生较小反向电流，pn结截止。可见，pn结具有单向导电性。
三、二极管的伏安特性
二极管：pn结外面装上管壳，再引出两个电极，阳极从p引出，阴极从n引出。就成为二极管。
二极管的伏安特性：用来描述二极管的性能。流过二极管的电流i与加在管子两端的电压u之间的关系曲线i=f(u) 就是二极管的伏安特性。
正向特性：图的右半部分展示正向特性。
死区电压：正向电压较小时，正向电流几乎为零，正向电压超过死区电压时，正向电流才开始快速增长。死区电压大小与二极管材料和温度等有关。硅，0.5v；锗，0.1v 。
反向特性：图的左半部分展示反向特性。
反向饱和电流：图中的is表示反向饱和电流，一定范围内，反向电流不随着反向电压增大而增大。
反向击穿电压：反向电压继续升高，超过ubr，反向电流急剧增大，这种现象为击穿。ubr称为反向击穿电压。
二极管方程：也就是pn结伏安特性表达式，is是反向饱和电流，ut是温度的电压当量。
u小于0，那么u绝对值很大时候，e的u次方就是趋于0，那么i就等于-is。
四、二极管的参数
最大整流电流if：二极管长期运行，允许通过管子的最大正向平均电流。由温升限定。
最高反向工作电压ur：工作时，加在二极管的反向电压不能超过它，否则，二极管可能被击穿。
反向电流ir：室温下，二极管两端加上规定的反向电压时，流过管子的反向电流，ir越小越好，因为单向导电性越好。由少数载流子形成，受温度影响大。
最高工作频率fm：取决于pn结结电容大小，结电容越大，允许的fm越低。
电容效应：如果二极管两端电压变化，pn结中存储的电荷量也变化，像一个电容器。
五、稳压管
稳压管：也是一种二极管，工作在反向击穿区。实现稳压的原理就是，二极管工作在反向击穿区，反向电流变化大，但是管子两端电压变化小，稳压管伏安特性与符号如下图所示。
稳压管的主要参数如下。
稳定电压uz：稳压管工作在反向击穿区时的工作电压，型号2dw7c稳压管，稳定电压在6.1-6.5v之间。
稳定电流iz：稳压管正常工作时的参考电流，电流低于iz，稳压性能变差，高于iz，不超过额定功耗，稳压管正常工作。
动态内阻rz：稳压管两端电压和电流变化量之比，rz越小，稳压性能越好。
额定功耗：管子两端有电压，管子里面流过电流，需要消耗功率，部分功率转化为热能，使管子发热。
电压的温度系数：电流不变，温度变化1度，引起的稳定电压变化的百分比。电压的温度系数越小越好。
稳压管电路如下图所示。
1.外加电源正极接稳压管n区，负极接p区，因为，稳压管要工作在反向击穿区。
2.稳压管与负载电阻rl并联，稳压管两端电压变化小，所以输出电压稳定。
3.流过稳压管的电流iz不能超过规定值，避免过热烧坏管子。不能太小，小于临界值izmin，稳压管失去稳压作用。
4.接入限流电阻r，用来调节稳压管的电流iz大小。
腾讯Robotics X实验室机器狗首亮相
利好政策与国际局势推动军工行业发展，市场规模有望突破五千亿元
工控机外接USB设备发生故障的解决办法
digilentchipKIT MX3 主板介绍
苹果公司在准备自己的GPU，而不是AMD的3D加速器
浅谈二极管的结构、特性、参数
骨传导耳机听音乐好不好、听歌不伤耳选骨传导耳机就对了
数字货币探索可能会出现什么问题
特斯拉2018年度股东大会有哪些看点？
IR推出高侧智能电源开关(IPS)器件AUIR331x系列
移动互联网时代，丰巢互动媒体展现新营销思路
北汽前三季度总销量超123.5万辆 营业收入3650.9亿
变电站自动装置介绍
英特尔3D封装技术实现大规模量产
开漏电路特点及应用
日本figaro可燃气体传感器TGS2611在燃气锅炉中的应用介绍
守众安智慧消防船用解决方案 维护海上航行安全
国内首条碳化硅智能功率模块生产线在厦门芯光润泽科技正式投产
双摄像头的华为P9详细拆解
dsc差示扫描量热仪温度灵敏度校正