3.二极管

正偏时是多数载流子载流导电，反偏时是少数载流子载流导电。所以，正偏电流大，反偏电流小，PN 结显示出单向电性。多数载流子正向通过 PN 结时就需要克服内电场的作用，需要约 0.7 伏的外加电压，这是 PN 结正向导通的门电压。内电场对于少数载流子的反向通过不仅不 会有阻碍作用，甚至还会有帮助作用。

1.PN结

P区 空穴多子、N区 自由电子多子

2.伏安特性曲线

（1）不加电压时，电流=0；

（2）正向电压  小于Uon 电流=0；

大于Uon,i随u增长  

硅管的Ｖth约为0.5V，锗管的Ｖth约为0.1V

（3）反向电压  小于|ubr| 电流很小（漏电流）

大于|Ubr| i急剧增加

硅二极管：0.7V

红色为 2V 左右、蓝色约 2.8V

3.温度影响

温度升高会导致正向特性左移（导通电压降低，正向压降降低），反向特性下移（反向电流增加）。

4.电击穿与热击穿

电击穿可逆（稳压管），反向电流和反向电压过大，温度上升直到过热使PN结击穿的现象叫热击穿（不可逆）

5.参数

平均整流电流Io 

IF最大整流电流

VRM 最高反向工作电压

IR反向电流

CT结电容（频率特性）

结电容有两种，分别是势垒电容和扩散电容。

二极管在反偏时，势垒电容起主要作用，而正偏时，扩散电容起主要作用。

势垒电容：PN 结两端电压变化，引起积累在中间区域的电荷数量的改变，从而呈现电容效应，这个电容就是势垒电容。

不同的电压下，势垒电容的大小也是不同的。

扩散电容：当有外加正向偏压时，在 p-n 结两侧的少子扩散区内，都有一定的少数载流子的积累， 而且它们的密度随电压而变化，形成一个附加的电容效应，称为扩散电容。

扩散电容是少数载流子的积累效应.

扩散电容的大小与电流的大小差不多是 正比的关系。

IFSM正向浪涌电流（允许流过的瞬间电流）

trr反向恢复时间（决定了二极管的开关速度）

反向恢复时间绝不能等同于二极管手册中结电容的

充放电时间。

反向恢复时间就是正向导通时 PN 结存储的电荷耗尽

所需要的时间。

1、反向电源电压越小，反向恢复电流越小，电荷耗尽越慢，反向恢复时间越长。

2、正向电流越大，存储的电荷越多，耗尽时间越长，反向恢复时间越长。

3、半导体材料的载流子复合效率越低，寿命越长，电荷耗尽时间越长，反向恢复时间越长。

漏电流

漏电流的形成主要靠的是少数载流子，是少数载流子在起导电作用

肖特基二极管的漏电流，是硅二极管的 100 倍左右。

温度越高，漏电流越大。

耐压值

肖特基二极管耐压值，不超过 100V。

工作频率

总的来说，结电容和反向恢复时间，都会影响二极管的最高工作频率。具体由谁决定，那看谁 的影响更大。

6.肖特基二极管

金属与半导体结，金属与半导体搞到一起的时候，是金属得到电子。形成的势垒会非常的薄。只有一种载流子，那就是电子，也是多子。

主要特点导通压降小（0.3V-0.5V），频率高。

特点：开关频率高，为反向恢复时间极短(可以小到几纳秒)，正向压降低，正向导通压降仅0.4V左右。

缺点：耐压比较低（反向击穿电压），漏电流稍大些。

用途：多用作高频、低压、大电流。整流二极管、续流二极管、保护二极管。

7. TVS瞬态抑制二极管

（瞬态电压抑制器，又称雪崩击穿二极管）

单向TVS一般适用于直流电路，双向TVS一般适用于交流电路

TVS管在电路中一般工作于反向截止状态，

当两端高能量冲击时，它能以极高的速度使

其阻抗骤然降低，同时吸收一个大电流，将其

两端间的电压箝位在一个预定的数值上，从而确

保后面的电路元件。箝位电压低于电路中其它器

件的最高耐压，因此起到了对其它元器件的保护作用。

响应速度快、漏电流小

钳位电压VC应小于被保护电路的损坏电压

其峰值脉冲电流应大于瞬态浪涌电流

8. ESD静电保护二极管

（和TVS二极管原理一样，主要功能是防止静电，防止瞬间的高压）

应用：USB接口一般都会接一个ESD二极管。

二者相同点：

都是工作在截止区。

ESD二极管功能是 防静电，主要应用于板级保护。结电容比较低。
TVS二极管功能是 防浪涌过电压，主要应用于电源电路初级和次级保护。

9.稳压二极管

（齐纳二极管）（阻抗比较小）

电流可在很大范围内变化而电压基本不变

当反向电压临近反向电压的临界值时，反向电流骤然增大，

称为击穿，反向电阻骤然降至很小值。二极管两端的电压

却基本上稳定在击穿电压。

稳压值等于反向击穿电压

不可以超过反向电流值。所以串联电阻

稳压二极管使用一般都需要串联一个电阻做限流电阻用。

因为一般来说稳压二极管的功率比较小。

TVS二极管 与 齐纳二极管

齐纳二极管 正常工作在 反向击穿区域，TVS二极管 正常工作 在截止区

TVS 保护瞬间的 非常高的异常电压，用于保护电路。

稳压管 保护电路中出现的 小波动电压，使得电压平稳，用于稳压电路。

TVS二极管的击穿电流低，齐纳二极管相对大一点

10.整流二极管

（交流电转变为直流电，反向电阻接近于无穷大）

电流大，频率低

选型参数：最大整流电流、最大反向工作电流、截止频率及反向恢复时间等参数

11.发光二极管

发光强度与电流成正比，，红、黄、黄绿的电压是1.7—2.0v之间，串联限流电阻

12.通用二极管

电流小、工作频率高

正向电流、压降、功耗、反向电压、反向恢复时间。