二极管的基本知识

半导体分为 ：

本征半导体 、杂质半导体。

本征半导体：纯净半导体，不含有杂质的半导体。

杂质半导体：含有杂质的半导体。

通常所说的半导体是指杂质半导体。

半导体的结构特点 ：

共价键。

共价键有很强的结合力，使原子规则排列，形成晶体。

本征半导体：

半导体硅和锗，它们的最外层电子（价电子）都是四个。

锗原子

硅原子

在硅和锗晶体中，原子按四角形系统组成晶体点阵，每个原子都处在正四面体的中心，而四个其它原子位于四面体的顶点，每个原子与其相临的原子之间形成 共价键 ，共用一对价电子。

共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中，称为束缚电子，常温下束缚电子很难脱离共价键成为自由电子，因此本征半导体中的自由电子很少，所以 本征半导体的导电能力很弱 。

在绝对0度（ T =0K）和没有外界激发时,价电子完全被共价键束缚着，本征半导体中没有可以运动的带电粒子（即载流子），它的导电能力为 0，相当于绝缘体。

在常温下，由于热激发，使一些价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电子，同时共价键上留下一个空位，称为 空穴 。 温度越高，载流子的浓度越高。

本征半导体中存在数量相等的两种载流子，即自由电子和空穴，有一个电子就会有一个空穴。

在外电场的作用下，空穴吸引附近的电子来填补，这样的结果相当于空穴的迁移，而空穴的迁移相当于正电荷的移动，因此可以认为空穴是载流子。

本征半导体中电流由两部分组成：

自由电子移动产生的电流。

空穴移动产生的电流。

本征半导体总结：

1、本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。

2、本征半导体载流子的浓度很低，所以总的来说导电能力很差。

3、本征半导体的载流子的浓度取决于温度。 温度越高，载流子的浓度越高，本征半导体的导电能力越强。

4、本征半导体的导电机理：热敏性

杂质半导体分为：

N型半导体、P型半导体

在本征半导体中掺入某些微量元素的半导体叫做本征半导体。 

N型半导体——掺入五价杂质元素（如磷）的半导体，自由电子浓度大大增加，也称为（电子半导体）。

P型半导体——掺入三价杂质元素（如硼）的半导体，空穴浓度大大增加的杂质半导体，也称为（空穴半导体）。

N型半导体：

在N型半导体中自由电子是多数载流子，它主要由杂质原子提供； 空穴是少数载流子, 由热激发形成。 提供自由电子的五价杂质原子因带正电荷而成为正离子，因此五价杂质原子也称为施主杂质。

P型半导体：

在P型半导体中空穴是多数载流子，它主要由掺杂形成； 自由电子是少数载流子， 由热激发形成。 空穴很容易俘获电子，使杂质原子成为负离子。 三价杂质 因而也称为受主杂质。

PN 结的形成：

在同一片半导体基片上，分别制造*P 型半导体和N 型半导体，经过载流子的扩散，在它们的交界面处就形成了PN *结。 在空间电荷区，由于缺少多子，所以也称耗尽层。

N型和P型半导体的结合面上发生如下物理过程：

PN结的单向导电性：

当外加电压使PN结中P区的电位高于N区的电位，称为加正向电压，简称正偏； 反之称为加反向电压，简称反偏。

PN结加正向电压时 ：

•低电阻

• 大的正向扩散电流

PN结加正向电压

PN结加反向电压时：

• 高电阻

• 很小的反向漂移电流

PN结加反向电压

PN结的单向导电性：

PN结的反向击穿：

当PN结的反向电压增加到一定数值时，反向电流突然快速增加，此现象称为PN结的反向击穿。

热击穿——不可逆

齐纳击穿、雪崩击穿都属于电击穿——可逆

反向击穿曲线

二极管的参数：

1、 最大整流电流IF

二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。

2、反向击穿电压VBR和最大反向工作电压VRM

二极管反向击穿时的电压值。 击穿时反向电流剧增，二极管的单向导电性被破坏，甚至过热而烧坏。

3、反向电流IR

二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。 反向电流大，说明管子的单向导电性差，因此反向电流越小越好。 反向电流受温度的影响，温度越高反向电流越大。

4、正向压降VF

5、极间电容CB或 最高工作频率