二极管主要的特性是单向导电性,其伏安特性曲线。
⒈正向特性
当加在二极管两端的正向电压(P为正、N为负)很小时(锗管小于0.1伏,硅管小于0.5伏),
管子不导通,处于“截止”状态,当正向电压超过一定数值后,管子才导通,电
二极管伏安特性曲线
二极管伏安特性曲线
压再稍微,电流急剧暗加(见曲线I段)。不同材料的二极管,起始电压不同,硅管为
0.5-0.7伏左右,锗管为0.1-0.3左右。
⒉反向特性
二极管两端加上反向电压时,反向电流很小,当反向电压逐渐增加时,反向电流基本保持不变
,这时的电流称为反向饱和电流(见曲线Ⅱ段)。不同材料的二极管,反向电流大小不同,硅
管约为1微安到几十微安,锗管则可高达数百微安,另外,反向电流受温度变化的影响很大,
锗管的稳定性比硅管差。
⒊击穿特性
当反向电压增加到某一数值时,反向电流急剧,这种现象称为反向击穿。这时的反向电压
称为反向击穿电压,不同结构、工艺和材料制成的管子,其反向击穿电压值差异很大,可由1
伏到几百伏,甚达数千伏。
⒋频率特性
由于结电容的存在,当频率高到某一程度时,容抗小到使PN结短路。导致二极管失去单向导电
性,不能工作,PN结面积越大,结电容也越大,越不能在高频情况下工作。
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特性曲线
与PN结一样,二极管具有单向导电性。硅二极管典型伏安
特性曲线(图)。在二极管加有正向电压,当电压值较小时,电流极小;当电压超过0.6V时,
电流开始按指数规律,通常称此为二极管的开启电压;当电压达到约0.7V时,二极管处于
完全导通状态,通常称此电压为二极管的导通电压,用符号UD表示。
对于锗二极管,开启电压为0.2V,导通电压UD约为0.3V。在二极管加有反向电压,当电压值较
小时,电流极小,其电流值为反向饱和电流IS。当反向电压超过某个值时,电流开始急剧
,称之为反向击穿,称此电压为二极管的反向击穿电压,用符号UBR表示。不同型号的二极管
的击穿电压UBR值差别很大,从几十伏到几千伏。
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发光分类
1.按发光管发光颜色分
按发光管发光颜色分,可分成红色、橙色、绿色(又细分黄绿、标准绿和纯绿)、蓝光等。另
外,有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、
有色还是无色,上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散
射四种类型。散射型发光二极管适合做指示灯用。
2.按发光管出光面特征分
按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。
圆形灯按直径分为φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。国外通常把φ3mm的
发光二极管记作T-1;把 ;φ5mm的记作T-1(3/4);把φ4.4mm的记作T-1(1/4)。由半值角
大小可以估计圆形发光强度角分布情况。从发光强度角分布图来分有三类:
⑴高指向性。一般为尖头环氧封装,或是带金属反射腔封装,且不加散射剂。半值角为5°~20
°或更小,具有很高的指向性,可作局部照明光源用,或与光检出器联用以组成自动检测系统
。
⑵标准型。通常作指示灯用,其半值角为20°~45°。
⑶散射型。这是视角较大的指示灯,半值角为45°~90°或更大,散射剂的量较大。
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雪崩击穿
另一种击穿为雪崩击穿。当反向电压增加到较大数值时,外加电场使电子漂移速度加快,从而
与共价键中的价电子相碰撞,把价电子撞出共价键,产生新的电子-空穴对。新产生的电子-空
穴被电场加速后又撞出其它价电子,载流子雪崩式地增加,致使电流急剧增加,这种击穿称为
雪崩击穿。无论哪种击穿,若对其电流不加限制,都可能造成PN结性损坏。
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