晶体二极管的分类和主要参数

电子元件家族当中，有一种只允许电流由单一方向流过，具有两个电极的元件，称为二极管，英文是“Diode”，是现代电子产业的基石。     

晶体二极管  

又称半导体二极管。1947年，美国人发明。在半导体二极管内部有一个PN结和两个引出端。     

这种电子器件按照外加电压的方向，具备单向电流的传导性。现今最普遍的二极管大多是使用半导体材料如硅或锗。     

晶体二极管结构  

晶体二极管的核心是PN结，关于PN结首先要了解三个概念。     

·本征半导体：指不含任何掺杂元素的半导体，如纯硅晶片或纯锗晶片。  

·P型半导体：掺杂了产生空穴的含较低电价杂质的半导体，如在本征半导体中Si(4+)中掺入Al(3+)的半导体。   

·N型半导体：掺杂了产生空穴的含较低电价杂质的半导体，如在本征半导体中硅Si(4+)中掺入磷P(5+)的半导体。  

由P型半导体和N型半导体相接触时，就产生一个独特的PN结界面，在界面的两侧形成空间电荷层，构成自建电场。   

当外加电压等于零时，由于PN结两边载流子的浓度差引起扩散电流和由自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态，这也是常态下的PN结。 

以PN结为核心结构，加上引线或引脚形成单向导电的二极管。 

当外加电压方向由P极指向N极时，导通。     

二极管的主要参数

最大整流电流IF：最大平均值，最大反向工作电压UR：最大瞬时值 反向电流 IR：即IS  

1. 最大反向峰值电压VRM 即使没有反向电流，只要不断地提高反向电压,迟早会使二极管损坏。这种能加上的反向电压,不是瞬时电压,而是反复加上的正反向电压。 因给整流器加的是交流电压,它的最大值是规定的重要因子。  　　

2. 最大直流反向电压VR 上述最大反向峰值电压是反复加上的峰值电压,VR是连续加直流电压时的值。指二极管的使用时所允许加的最大反向电压，超过此值二极管就有发生反向击穿的危险。通常取反向击穿电压的一半作为VR。用于直流电路,最大直流 反向电压对于确定允许值和上限值是很重要的。  　　

3. 最大浪涌电流Isurge 允许流过的过量的正向电流。它不是正常电流,而是瞬间电流,这个值相当大。  　　

4. 最大平均整流电流IO 在半波整流电路中,流过负载电阻的平均整流电流的最大值。这是设计时非常重要的值。指二极管长期运行时允许通过的最大正向平均电流，它是由PN结的结面积和外界散热条件决定的。实际应用时，二极管的平均电流不能超过此值，并要满足散热条件，否则会烧坏二极管。  　　

5. 最大交流输入电压VI 在半波整流电路(电阻负荷)上加的正弦交流电压的有效值。这也是选择整流器时非常重要的参数。 最大峰值正向电流IFM 正向流过的最大电流值,这也是设计整流电路时的重要参数。

晶体二极管分类     

晶体二极管可按材料不同和PN结结构不同，进行分类。           

01点接触型二极管     

点接触型二极管是在锗或硅材料的单晶片上压触一根金属针后，再通过电流法而形成的。   

其PN结的静电容量小，适用于高频电路。因为构造简单，所以价格便宜。对于小信号的检波、整流、调制、混频和限幅等一般用途而言，它是应用范围较广的类型。与面结型相比较，点接触型二极管正向特性和反向特性都差，因此不能使用于大电流和整流。     

制作工艺：将细铝丝的一端接在阳极引线上，另一端压在掺杂过的N型半导体上。加上电压后，细铝丝在接触点处融化并渗入融化部分的中。这样，接触点实际上是P型半导体，并附着在N型半导体上形成PN结。     

02面接触型二极管     

面接触型二极管的“PN结”面积较大，允许通过较大的电流(几安到几十安)，主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。面接触型晶体二极管比较适用于大电流开关。   

平面型二极管     

平面型二极管是一种特制的硅二极管，得名于半导体表面被制作得平整。最初，对于被使用的半导体材料是采用外延法形成的，故又把平面型称为外延平面型。     

在半导体单晶片(主要地是N型硅单晶片)上，扩散P型杂质，利用硅片表面氧化膜的屏蔽作用，在N型硅单晶片上仅选择性地扩散一部分而形成的PN结。因PN结合的表面被氧化膜覆盖，稳定性好和寿命长。     

它不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲及高频电路中。

关于我爱方案网

我爱方案网是一个电子方案开发供应链平台，提供从找方案到研发采购的全链条服务。找方案，上我爱方案网!在方案超市找到合适的方案就可以直接买，没有找到就到快包定制开发。我爱方案网积累了一大批方案商和企业开发资源，能提供标准的模块和核心板以及定制开发服务，按要求交付PCBA、整机产品、软件或IoT系统。更多信息，敬请访问http://www.52solution.com