二极管的应用及原理

PIN二极管的原理和应用

一、PIN二极管的原理和结构一般的二极管是由N型杂质掺杂的半导体材料和P型杂质掺杂的半导体材料直接构成形成PN结。而PIN二极管是在P型半导体材料和N型半导体材料之间加一薄层低掺杂的本征(Intrinsic)半导体层。 PIN二极管的结构图如图1所示，因为本征半导体近似于介质，这就相当于增大了P-N结结电容两个电极之间的距离，使结电容变得很小。其次，P型半导体和N型半导体中耗尽层的宽度是随反向电压增加而加宽的，随着反偏压的增大，结电容也要变得很小。由于I层的存在，而P区一般做得很薄，入射光子只能在I层内被吸收，而反向偏压主要集中在I区，形成高电场区，I区的光生载流子在强电场作用下加速运动，所以载流子渡越时间常量减小，从而改善了光电二极管的频率响应。同时I层的引入加大了耗尽区，展宽了光电转换的有效工作区域，从而使灵敏度得以提高。图1PIN二极管的结构示意图 PIN二极管的基本结构有两种，即平面的结构和台面的结构，如图2所示。对于Si-pin133结二极管，其中I层的载流子浓度很低（约为10cm数量级）电阻率很高、（约为k-cm数量级），厚度W一般较厚（在10～200m之间）；I层两边的p型和n型半导体的掺杂浓度通常很高。平...

LED发光二极管的工作原理、应用、分类及检测

LED发光二极管的工作原理、应用、分类及检测半导体发光器件包括半导体发光二极管（简称LED）、数码管、符号管、米字管及点阵式显示屏（简称矩阵管）等。事实上，数码管、符号管、米字管及矩阵管中的每个发光单元都是一个发光二极管。一、半导体发光二极管工作原理、特性及应用（一）LED发光原理 ??发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向?截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光，如图1所示。 ??假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在靠近P...

激光二极管参数与原理及应用

激光二极管参数与原理及应用一、激光的产生机理在讲激光产生机理之前，先讲一下受激辐射。在光辐射中存在三种辐射过程，一时处于高能态的粒子在外来光的激发下向低能态跃迁，称之为自发辐射；二是处于高能态的粒子在外来光的激发下向低能态跃迁，称之为受激辐射；三是处于低能态的粒子吸收外来光的能量向高能态跃迁称之为受激吸收。自发辐射，即使是两个同时从某一高能态向低能态跃迁的粒子，它们发出光的相位、偏振状态、发射方向也可能不同，但受激辐射就不同，当位于高能态的粒子在外来光子的激发下向低能态跃迁，发出在频率、相位、偏振状态等方面与外来光子完全相同的光。在激光器中，发生的辐射就是受激辐射，它发出的激光在频率、相位、偏振状态等方面完全一样。任何的受激发光系统，即有受激辐射，也有受激吸收，只有受激辐射占优势，才能把外来光放大而发出激光。而一般光源中都是受激吸收占优势，只有粒子的平衡态被打破，使高能态的粒子数大于低能态的粒子数（这样情况称为离子数反转），才能发出激光。产生激光的三个条件是：实现粒子数反转、满足阈值条件和谐振条件。产生光的受激发射的首要条件是粒子数反转，在半导体中就是要把价带内的电子抽运到导带...

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二极管7种应用电路详解

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光敏三极管工作原理光敏二极管原理

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简介：光敏二极管原理光敏二极管和光敏三极管是光电转换半导体器件，与光敏电阻器相比具有灵敏度高、高频性能好，可靠性好、体积小、使用方便等优。光敏二极管原理光敏二极管和光敏三极管是光电转换半导体器件，与光敏电阻器相比具有灵敏度高、高频性能好，可靠性好、体积小、使用方便等优。一、光敏二极管 1．结构特点与符号光敏二极管和普通二极管相比虽然都属于单向导电的非线性半导体器件，但在结构上有其特殊的地方。 ...
恒流二极管的原理

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恒流二极管是一种能在较宽的电压范围内提供恒定电流的半异体器件，简称CRD。它是利用场效应原理制造的，实质上是个栅源短路的结型场效应管，其结构如下图所示。它有两个PN结，中间一层N区为导电沟道，其一端作为阳极A，另一端与两个P区短接后作为阴极K。显然，其工作方式类似于N沟道结型场效应管在UGS= 0时的情况。若阳极加正电压，阴极加负电压，则N区成为导电沟道，同时沟道两侧的PN结处于反偏状态。随着电压升髙，电流增加的同时两个反偏PN结的耗尽层也越来越厚。由于沟道的自偏压现象，靠近 ...
二极管的特性及其应用

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二极管的特性及其应用1.加深理解二极管器件的应用；2.了解二极管器件的一般应用。利用二极管单向导电特性，组成基本的限幅电路、整流电路和箝位电路。实验内容 1.判别二极管IN4007的好坏和极性； 2.根据所给的输入波形，分别绘制所给电路的输出波形，并标注数值。注意问题 1.画波形时，注意输入信号和输出信号在数值和相位上的对应关系； 2.正确使用测量仪器，尤其是示波器的正确使用:A.用示波器显示波形前，应先将两路探头接地（按下接地按钮），然后通过调节上下、左右位置旋纽使两路的扫描线在屏幕中 ...
二极管应用的小小提醒

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1、对二极管来说,任何时候都不要超过他的实际反压,否则,反向电流急剧变大,或损坏.2、设计时一定要留余量,至少要80-90%以下.可以参考一些大的电源公司的规定.因为在实际使用时千差万别,一般二极管厂家没有对于实际应用的数据,有的话也是经验数据.3、对于二极管正向使用来说,只要芯片温度没有达到烧毁的温度、正向电流没有超过耐浪涌电流的实际能力一般来说不会坏.4、对于反向来说,一直没有非常明确的数据,因为有时你会发现,给一个二极管加几个毫安的反向电流,二极管就会坏.而且肯定不是过热.但国际上有一个标准的反向冲击测试方法:0. ...
二极管及其基本应用

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