击穿
外加反向电压超过某一数值时,反向电流会突然,这种现象称为电击穿。引起电击穿的临
界电压称为二极管反向击穿电压。电击穿时二极管失去单向导电性。如果二极管没有因电击穿
而引起过热,则单向导电性不一定会被破坏,在撤除外加电压后,其性能仍可恢复,否则
二极管就损坏了。因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。
二极管是一种具有单向导电的二端器件,有电子二极管和晶体二极管之分,电子二极管因为灯
丝的热损耗,效率比晶体二极管低,所以现已很少见到,比较常见和常用的多是晶体二极管。
二极管的单向导电特性,几乎在所有的电子电路中,都要用到半导体二极管,它在许多的电路
中起着重要的作用,它是诞生早的半导体器件之一,其应用也非常广泛。
二极管的管压降:硅二极管(不发光类型)正向管压降0.7V,锗管正向管压降为0.3V,发光二
极管正向管压降会随不同发光颜色而不同。主要有三种颜色,具体压降参考值如下:红色发光
二极管的压降为2.0--2.2V,发光二极管的压降为1.8—2.0V,绿色发光二极管的压降为
3.0—3.2V,正常发光时的额定电流约为20mA
二极管的电压与电流不是线性关系,所以在将不同的二极管并联的时候要接相适应的电阻。
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二极管主要应用
经过多年来科学家们不懈努力,半导体二极管发光的应用已逐步得到推广,目前发光二极管广
泛应用于各种电子产品的指示灯、光纤通信用光源、各种仪表的指示器以及照明。发光二极管
的很多特性是普通发光器件所无法比拟的,主要具有特点有:安全、率、环保、寿命长、
响应快、体积小、结构牢固。因此,发光二极管是一种符合绿色照明要求的光源 [3] 。目前
,发光二极管在很多领域得到普遍应用,下面介绍几点其主要应用:
(1)电子用品中的应用
发光二极管在电子用品中一般用作屏背光源或作显示、照明应用。从大型的液晶电视、电脑显
示屏到媒体播放器MP3、MP4以及手机等的显示屏都将发光二极管用作屏背光源 [3] 。
(2)汽车以及大型机械中的应用
发光二极管在汽车以及大型机械中得到广泛应用。汽车以及大型机械设备中的方向灯、车内照
明、机械设备仪表照明、大前灯、转向灯、刹车灯、尾灯等都运用了发光二极管。主要是因为
发光二极管的响应快、使用寿命长(一般发光二极管的寿命比汽车以及大型机械寿命长) [3]
。
(3)煤矿中的应用
由于发光二极管较普通发光器件具有效率高、能耗小、寿命长、光度强等特点,因此矿工灯以
及井下照明等设备使用了发光二极管。虽然还未完全普及,但在不久将得到普遍应用,发光二
极管将在煤矿应用中取代普通发光器件 [3] 。
(4)城市的装饰灯
在当今繁华的商业时代,霓虹灯是城市繁华的重要标志,但霓虹灯存在很多缺点,比如寿命不
够长等。因此,用发光二极管替代霓虹灯有着很多优势,因为发光二极管与霓虹灯相比除了寿
命长,还有节能、驱动和控制简易、无需维护等特点。发光二极管替代霓虹灯将是照明设备发
展的必然结果
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早期的真空电子二极管;它是一种能够单向传导电流的电子器件。在半导体二极管内部有一个
PN结两个引线端子,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。一般来讲,
晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面。在其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p-n 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,这也是常态下的二极管特性。
晶体二极管,简称二极管(diode);它只往一个方向传送电流的电子零件。它是一种具有1个
零件号接合的2个端子的器件,具有按照外加电压的方向,使电流流动或不流动的性质。晶体
二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的PN结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有
自建电场。当不存在外加电压时,由于PN 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引
起的漂移电流相等而处于电平衡状态
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反向性
外加反向电压不超过一定范围时,通过二极管的电流是少数载流子漂移运动所形成反向电流。
由于反向电流很小,二极管处于截止状态。这个反向电流又称为反向饱和电流或漏电流,二极
管的反向饱和电流受温度影响很大。一般硅管的反向电流比锗管小得多,小功率硅管的反向饱
和电流在nA数量级,小功率锗管在μA数量级。温度升高时,半导体受热激发,少数载流子数
目增加,反向饱和电流也随之增加
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