33.3半导体二极管3.3.1半导体二极管的几种常见结构在PN结上加上引线和封装，就成为一个二极管。二极管按结构分有点接触型、面接触型和平面型三大类。它们的结构示意图如图（a）、（b）、（c）所示。1点接触型二极管——PN结面积小，结电容小，用于检波和变频等高频电路。2面接触型二极管——PN结面积大，用于工频大电流整流电路。3平面型二极管—往往用于集成电路制造工艺中。PN结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。二极管的结构示意图3.3.2二极管的伏安特性半导体二极管的伏安特性曲线如图01.12所示。处于第一象限的是正向伏安特性曲线，处于第三象限的是反向伏安特性曲线。根据理论推导，二极管的伏安特性曲线可用下式表示1eTS?VVII式中IS为反向饱和电流，V为二极管两端的电压降，VTkT/q称为温度的电压当量，k为玻耳兹曼常数，q为电子电荷量，T为热力学温度。对于室温（相当T300K），则有VT26mV。二极管的伏安特性曲线1正向特性当V＞0，即处于正向特性区域。正向区又分为两段：当0＜V＜Vth时，正向电流为零，Vth称为死区电压或开启电压。当V＞Vth时，开始出现正向电流，并按指数规律增长。硅二极管的死区电压Vth0.5V左右，锗二极管的死区电压Vth0.1V左右。2反向特性当V＜0时，即处于反向特性区域。反向区也分两个区域：当VBR＜V＜0时，反向电流很小，且基本不随反向电压的变化而变化，此时的反向电流也称反向饱和电流IS。当V≥VBR时，反向电流急剧增加，VBR称为反向击穿电压。在反向区，硅二极管和锗二极管的特性有所不同。硅二极管的反向击穿特性比较硬、比较陡，反向饱和电流也很小；锗二极管的反向击穿特性比较软，过渡比较圆滑，反向饱和电流较大。从击穿的机理上看，硅二极管若VBR≥7V时，主要是雪崩击穿；若VBR≤4V则主要是齐纳击穿，当在4V～7V之间两种击穿都有，有可能获得零温度系数点。3.2.3二极管的主要参数半导体二极管的参数包括最大整流电流IF、反向击穿电压VBR、最大反向工作电压VRM、反向电流IR、最高工作频率fmax和结电容Cj等。几个主要的参数介绍如下：1最大整流电流IF——二极管长期连续工作时，允许通过二极管的最大整流电流的平均值。2反向击穿电压VBR和最大反向工作电压VRM——二极管反向电流急剧增加时对应的反向电压值称为反向击穿电压VBR。为安全计，在实际工作时，最大反向工作电压VRM一般只按反向击穿电压VBR的一半计算。3反向电流IR——在室温下，在规定的反向电压下，一般是最大反向工作电压下的反向电流值。硅二极管的反向电流一般在纳安nA级；锗二极管在微安?A级。4正向压降VF——在规定的正向电流下，二极管的正向电压降。小电流硅二极管的正向压降在中等电流水平下，约0.6～0.8V；锗二极管约0.2～0.3V。5动态电阻rd——反映了二极管正向特性曲线斜率的倒数。显然，rd与工作电流的大小有关，即rd?VF/?IF（6）半导体二极管的温度特性温度对二极管的性能有较大的影响，温度升高时，反向电流将呈指数规律增加，如硅二极管温度每增加8℃，反向电流将约增加一倍；锗二极管温度每增加12℃，反向电流大约增加一倍。另外，温度升高时，二极管的正向压降将减小，每增加1℃，正向压降VFVd大约减小2mV，即具有负的温度系数。这些可以从图所示二极管的伏安特性曲线上看出。温度对二极管伏安特性曲线的影响3.2.4半导体二极管的型号国家标准对半导体器件型号的命名举例如下：2AP9用数字代表同类型器件的不同型号.用字母代表器件的类型，P代表普通管.用字母代表器件的材料，A代表N型Ge.B代表P型Ge，C代表N型Si，D代表N型Si2代表二极管，3代表三极管.3.4稳压二极管稳压二极管是应用在反向击穿区的特殊硅二极管。稳压二极管的伏安特性曲线与硅二极管的伏安特性曲线完全一样，稳压二极管伏安特性曲线的反向区、符号和典型应用电路如图所示。a符号b伏安特性c应用电路稳压二极管的伏安特性从稳压二极管的伏安特性曲线上可以确定稳压二极管的参数。1稳定电压VZ——在规定的稳压管反向工作电流IZ下，所对应的反向工作电压。2动态电阻rZ——其概念与一般二极管的动态电阻相同，只不过稳压二极管的动态电阻是从它的反向特性上求取的。RZ愈小，反映稳压管的击穿特性愈陡。rz?VZ/?IZ3最大耗散功率PZM——稳压管的最大功率损耗取决于PN结的面积和散热等条件。反向工作时，PN结的功率损耗为PZVZIZ，由PZM和VZ可以决定IZmax。4最大稳定工作电流IZMAX和最小稳定工作电流IZMIN——稳压管的最大稳定工作电流取决于最大耗散功率，即PZmaxVZIZmax。而Izmin对应VZmin。若IZ＜IZmin，则不能稳压。5稳定电压温度系数Vzα——温度的变