二极管工作原理PPT学习教案.pptx

二极管是半导体器件的一种，它的基本工作原理和特性对于理解和应用电子电路至关重要。本教程主要涵盖了二极管的工作原理，以及相关的一些基础知识。 半导体是导电性能介于导体和绝缘体之间的物质，如锗、硅、砷化镓等。半导体的特点在于其导电能力会受到温度和光照的影响，且掺杂特定杂质后，导电性能会发生显著变化。半导体分为两大类：本征半导体和杂质半导体。本征半导体是指完全纯净、无杂质的半导体，例如晶体硅和锗，其最外层电子数量通常为4，形成稳定的共价键结构。而杂质半导体则是通过掺入三价或五价元素，如磷、硼等，来改变其导电性。 N型半导体是掺杂了五价元素的半导体，如磷，它会在晶格中提供多余的电子，使得半导体以自由电子为主要载流子，呈现出负电性。相反，P型半导体是掺杂了三价元素的半导体，如硼，它会形成空穴，即缺少电子的位置，半导体以空穴为主要载流子，呈现出正电性。 PN结是二极管的核心部分，它是P型半导体和N型半导体的交界面。在PN结中，多子（多数载流子，即N型中的自由电子或P型中的空穴）会因浓度差进行扩散，形成空间电荷区，也就是耗尽层。当外部施加电压时，若正向偏置（P端接正电压，N端接负电压），内电场被削弱，空间电荷区变薄，有利于多子扩散，二极管导通；反向偏置时（N端接正电压，P端接负电压），内电场增强，空间电荷区变厚，阻碍多子扩散，二极管截止，这就是PN结的单向导电性。 二极管的基本结构包括PN结、引线和管壳。根据材料不同，二极管分为硅管和锗管，根据结构工艺则有面接触型和点接触型之分。伏安特性是描述二极管电流与电压关系的关键，包括正向特性、反向特性以及反向击穿特性。二极管的主要参数包括最大整流电流（IFM）、最高反向电压（URM）、反向饱和电流（IR）和最高工作频率（fM），这些参数决定了二极管在实际电路中的稳定性和适用范围。 此外，稳压二极管是一种特殊类型的二极管，它工作在反向击穿状态，能够维持一个恒定的反向电压，常用于电路的电压稳定。它的反向击穿电压是其主要工作点，可以用来防止电路过电压，保护其他元件。 总结起来，二极管工作原理的学习涉及半导体基础、PN结的形成、导电特性、二极管的结构、伏安特性以及主要参数等方面，是理解电子电路和进行实际电路设计的基础。通过深入学习这些知识，可以更好地掌握二极管在各种电路中的应用。