半导体二极管的几种常见结构

二极管的几种常见结构如图1.2.2(a)(c)所示，符号如图(d)所示。　图(a)所示的点接触型二极管，由一根金属丝经过特殊工艺与半导体表面相接形成 PN结。因而结面积小，不能通过较大的电流。但其结电容较小，一般在1 pF 以下，工作频率可达100 MHz以上。因此适用于高频电路和小功率整流。　图(b)所示的面接触型二极管是采用合金法工艺制成的。结面积大，能够流过较大的电流，但其结电容大，因而只能在较低频率下工作，一般仅作为整流管。　图(c)所示的平面二极管是采用扩散法制成的。结面积较大的可用于大功率整流，结面积小的可作为脉冲数字电路中的开关管。

1.2.2 二极管的伏安特性一、二极管和PN结伏安特性的区别与PN结一样，二极管具有单向导电性。但是，由于二极管存在半导体体电阻和引线电阻，所以当外加正向电压时，在电流相同的情况下，二极管的端电压大于 PN结上的压降；或者说，在外加正向电压相同的情况下，二极管的正向电流要小于 PN结的电流；在大电流情况下，这种影响更为明显。另外，由于二极管表面漏电流的存在，使外加反向电压时的反向电流增大。在近似分析时，仍然用PN结的电流方程式(1.1.2)、(1.1.3)来描述二极管的伏安特性。实测二极管的伏安特性时发现，只有在正向电压足够大时，正向电流才从零随端电压按指数规律增大。使二极管开始导通的临界电压称为开启电压i80C20°CU,如图1.2.3 所示。当二极管所加反向电压的数值足够大时，反向电流为、I、反向电压太大将使二极管击穿，不同型号二极管的击穿电压差别很大，从几十伏到几千伏。7.U(8N)表1.2.1列出两种材料小功率二极管开启电压、正向导通电压范围、反向饱和电流的数量级。由于硅材料 PN结平衡时耗尽层电势U比锗材料的大，使得硅材料的(U比锗材料的大。OUM图1.2.3 二极管的伏安特性.

二、温度对二极管伏安特性的影响在环境温度升高时，二极管的正向特性曲线将左移，反向特性曲线将下移(如图1.2.3虚线所示)。在室温附近，若正向电流不变，则温度每升高1C,正向压降减小2~2.5 mV；温度每升高10c,反向电流I.约增大一倍。可见，二极管的特性对温度很敏感。1.2.3 二极管的主要参数为描述二极管的性能，常引用以下几个主要参数：一、整流电流l,l.是二极管长期运行时允许通过的正向平均电流，其值与PN结面积及外部散热条件等有关。在规定散热条件下，二极管正向平均电流若超过此值，则将因结温升过高而烧坏。

二、反向工作电压U

U是二极管工作时允许外加的反向电压，超过此值时，二极管有可能因反向击穿而损坏。通常(U为击穿电压U(BB)的一半。三、反向电流Il是二极管未击穿时的反向电流。I愈小，二极管的单向导电性愈好，l对温度非常敏感。

四、工作频率f/s是二极管工作的上限截止频率。超过此值时，由于结电容的作用，二极管将不能很好地体现单向导电性。

应当指出，由于制造工艺所限，半导体器件参数具有分散性，同一型号管子的参数值也会有相当大的差距，因而手册上往往给出的是参数的上限值、下限值或范围。此外，使用时应特别注意手册上每个参数的测试条件，当使用条件与测试条件不同时，参数也会发生变化。

在实际应用中，应根据管子所用场合，按其承受的反向电压、正向平均电流、工作频率、环境温度等条件，选择满足要求的二极管。