二極管基礎(chǔ)知識詳解（二極管）

關(guān)于二極管基礎(chǔ)知識詳解，二極管這個問題很多朋友還不知道，今天小六來為大家解答以上的問題，現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！

1、二極管的特性與應(yīng)用幾乎在所有的電子電路中，都要用到半導(dǎo)體二極管，它在許多的電路中起著重要的作用，它是誕生最早的半導(dǎo)體器件之一，其應(yīng)用也非常廣泛。

2、 二極管的工作原理晶體二極管為一個由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的p-n結(jié)，在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層，并建有自建電場。

3、當(dāng)不存在外加電壓時，由于p-n 結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。

4、當(dāng)外界有正向電壓偏置時，外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流。

5、當(dāng)外界有反向電壓偏置時，外界電場和自建電場進(jìn)一步加強(qiáng)，形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無關(guān)的反向飽和電流I0。

6、當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時，p-n結(jié)空間電荷層中的電場強(qiáng)度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過程，產(chǎn)生大量電子空穴對，產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流，稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。

7、 二極管的類型二極管種類有很多，按照所用的半導(dǎo)體材料，可分為鍺二極管(Ge管)和硅二極管(Si管)。

8、根據(jù)其不同用途，可分為檢波二極管、整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開關(guān)二極管、隔離二極管、肖特基二極管、發(fā)光二極管等。

9、按照管芯結(jié)構(gòu)，又可分為點接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管。

10、點接觸型二極管是用一根很細(xì)的金屬絲壓在光潔的半導(dǎo)體晶片表面，通以脈沖電流，使觸絲一端與晶片牢固地?zé)Y(jié)在一起，形成一個“PN結(jié)”。

11、由于是點接觸，只允許通過較小的電流(不超過幾十毫安)，適用于高頻小電流電路，如收音機(jī)的檢波等。

12、面接觸型二極管的“PN結(jié)”面積較大，允許通過較大的電流(幾安到幾十安)，主要用于把交流電變換成直流電的“整流”電路中。

13、平面型二極管是一種特制的硅二極管，它不僅能通過較大的電流，而且性能穩(wěn)定可靠，多用于開關(guān)、脈沖及高頻電路中。

14、 晶體管(transistor)是一種固體半導(dǎo)體器件，可以用于檢波、整流、放大、開關(guān)、穩(wěn)壓、信號調(diào)制和許多其它功能。

15、晶體管作為一種可變開關(guān)，基于輸入的電壓，控制流出的電流，因此晶體管可做為電流的開關(guān)，和一般機(jī)械開關(guān)(如Relay、switch)不同處在于晶體管是利用電訊號來控制，而且開關(guān)速度可以非常之快，在實驗室中的切換速度可達(dá)100GHz以上。

16、 半導(dǎo)體三極管，是內(nèi)部含有兩個PN結(jié)，外部通常為三個引出電極的半導(dǎo)體器件。

17、它對電信號有放大和開關(guān)等作用，應(yīng)用十分廣泛。

18、輸入級和輸出級都采用晶體管的邏輯電路，叫做晶體管-晶體管邏輯電路，書刊和實用中都簡稱為TTL電路，它屬于半導(dǎo)體集成電路的一種，其中用得最普遍的是TTL與非門。

19、TTL與非門是將若干個晶體管和電阻元件組成的電路系統(tǒng)集中制造在一塊很小的硅片上，封裝成一個獨立的元件。

20、半導(dǎo)體三極管[font color=#000000]是電路中[/font]應(yīng)用最廣泛的器件之一，在電路中用“V”或“VT”(舊文字符號為“Q”、“GB”等)表示。

21、 半導(dǎo)體三極管主要分為兩大類:雙極性晶體管(BJT)和場效應(yīng)晶體管(FET)。

22、晶體管有三個極;雙極性晶體管的三個極，分別由N型跟P型組成發(fā)射極(Emitter)、基極 (Base) 和集電極(Collector);場效應(yīng)晶體管的三個極，分別是源極 (Source)、柵極(Gate)和漏極(Drain)。

23、晶體管因為有三種極性，所以也有三種的使用方式，分別是發(fā)射極接地(又稱共射放大、CE組態(tài))、基極接地(又稱路最常用的用途應(yīng)該是屬于訊號放大這一方面，其次是阻抗匹配、訊號轉(zhuǎn)換……等，晶體管在電路中是個很重要的組件，許多精密的組件主要都是由晶體管制成的。

24、 晶體管被認(rèn)為是現(xiàn)代歷史中最偉大的發(fā)明之一，在重要性方面可以與印刷術(shù)，汽車和電話等發(fā)明相提并論。

25、晶體管實際上是所有現(xiàn)代電器的關(guān)鍵活動(active)元件。

26、晶體管在當(dāng)今社會的重要性，主要是因為晶體管可以使用高度自動化的過程，進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)的能力，因而可以不可思議地達(dá)到極低的單位成本。

27、 雖然數(shù)以百萬計的單體晶體管還在使用，但是絕大多數(shù)的晶體管是和電阻、電容一起被裝配在微芯片(芯片)上以制造完整的電路。

28、模擬的或數(shù)字的或者這兩者被集成在同一塊芯片上。

29、設(shè)計和開發(fā)一個復(fù)雜芯片的成本是相當(dāng)高的，但是當(dāng)分?jǐn)偟酵ǔ０偃f個生產(chǎn)單位上，每個芯片的價格就是最小的。

30、一個邏輯門包含20個晶體管，而2005年一個高級的微處理器使用的晶體管數(shù)量達(dá)2.89億個。

31、 晶體管的低成本、靈活性和可靠性使得其成為非機(jī)械任務(wù)的通用器件，例如數(shù)字計算。

32、在控制電器和機(jī)械方面，晶體管電路也正在取代電機(jī)設(shè)備，因為它通常是更便宜、更有效地，僅僅使用標(biāo)準(zhǔn)集成電路并編寫計算機(jī)程序來完成同樣的機(jī)械任務(wù)，使用電子控制，而不是設(shè)計一個等效的機(jī)械控制。

33、 因為晶體管的低成本和后來的電子計算機(jī)、數(shù)字化信息的浪潮來到了。

34、由于計算機(jī)提供快速的查找、分類和處理數(shù)字信息的能力，在信息數(shù)字化方面投入了越來越多的精力。

35、今天的許多媒體是通過電子形式發(fā)布的，最終通過計算機(jī)轉(zhuǎn)化和呈現(xiàn)為模擬形式。

36、受到數(shù)字化革命影響的領(lǐng)域包括電視、廣播和報紙。

37、 ※ 英文簡述 A transistor is a semiconductor device, commonly used as an amplifier or an electrically controlled switch. The transistor is the fundamental building block of the circuitry that governs the operation of computers, cellular phones, and all other modern electronics. Because of its fast response and accuracy, the transistor may be used in a wide variety of digital and analog functions, including amplification, switching, voltage regulation, signal modulation, and oscillators. Transistors may be packaged individually or as part of an integrated circuit, which may hold a billion or more transistors in a very small area.【歷史】 1947年12月，美國貝爾實驗室的肖克萊、巴丁和布拉頓組成的研究小組，研制出一種點接觸型的鍺晶體管。

38、晶體管的問世，是20世紀(jì)的一項重大發(fā)明，是微電子革命的先聲。

39、晶體管出現(xiàn)后，人們就能用一個小巧的、消耗功率低的電子器件，來代替體積大、功率消耗大的電子管了。

40、晶體管的發(fā)明又為后來集成電路的降生吹響了號角。

41、 20世紀(jì)最初的10年，通信系統(tǒng)已開始應(yīng)用半導(dǎo)體材料。

42、20世紀(jì)上半葉，在無線電愛好者中廣泛流行的礦石收音機(jī)，就采用礦石這種半導(dǎo)體材料進(jìn)行檢波。

43、半導(dǎo)體的電學(xué)特性也在電話系統(tǒng)中得到了應(yīng)用。

44、 晶體管的發(fā)明，最早可以追溯到1929年，當(dāng)時工程師利蓮費爾德就已經(jīng)取得一種晶體管的專利。

45、但是，限于當(dāng)時的技術(shù)水平，制造這種器件的材料達(dá)不到足夠的純度，而使這種晶體管無法制造出來。

46、 由于電子管處理高頻信號的效果不理想，人們就設(shè)法改進(jìn)礦石收音機(jī)中所用的礦石觸須式檢波器。

47、在這種檢波器里，有一根與礦石(半導(dǎo)體)表面相接觸的金屬絲(像頭發(fā)一樣細(xì)且能形成檢波接點)，它既能讓信號電流沿一個方向流動，又能阻止信號電流朝相反方向流動。

48、在第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)前夕，貝爾實驗室在尋找比早期使用的方鉛礦晶體性能更好的檢波材料時，發(fā)現(xiàn)摻有某種極微量雜質(zhì)的鍺晶體的性能不僅優(yōu)于礦石晶體，而且在某些方面比電子管整流器還要好。

49、 在第二次世界大戰(zhàn)期間，不少實驗室在有關(guān)硅和鍺材料的制造和理論研究方面，也取得了不少成績，這就為晶體管的發(fā)明奠定了基礎(chǔ)。

50、 為了克服電子管的局限性，第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，貝爾實驗室加緊了對固體電子器件的基礎(chǔ)研究。

51、肖克萊等人決定集中研究硅、鍺等半導(dǎo)體材料，探討用半導(dǎo)體材料制作放大器件的可能性。

52、 1945年秋天，貝爾實驗室成立了以肖克萊為首的半導(dǎo)體研究小組，成員有布拉頓、巴丁等人。

53、布拉頓早在1929年就開始在這個實驗室工作，長期從事半導(dǎo)體的研究，積累了豐富的經(jīng)驗。

54、他們經(jīng)過一系列的實驗和觀察，逐步認(rèn)識到半導(dǎo)體中電流放大效應(yīng)產(chǎn)生的原因。

55、布拉頓發(fā)現(xiàn)，在鍺片的底面接上電極，在另一面插上細(xì)針并通上電流，然后讓另一根細(xì)針盡量靠近它，并通上微弱的電流，這樣就會使原來的電流產(chǎn)生很大的變化。

56、微弱電流少量的變化，會對另外的電流產(chǎn)生很大的影響，這就是“放大”作用。

57、 布拉頓等人，還想出有效的辦法，來實現(xiàn)這種放大效應(yīng)。

58、他們在發(fā)射極和基極之間輸入一個弱信號，在集電極和基極之間的輸出端，就放大為一個強(qiáng)信號了。

59、在現(xiàn)代電子產(chǎn)品中，上述晶體三極管的放大效應(yīng)得到廣泛的應(yīng)用。

60、 巴丁和布拉頓最初制成的固體器件的放大倍數(shù)為50左右。

61、不久之后，他們利用兩個靠得很近(相距0.05毫米)的觸須接點，來代替金箔接點，制造了“點接觸型晶體管”。

62、1947年12月，這個世界上最早的實用半導(dǎo)體器件終于問世了，在首次試驗時，它能把音頻信號放大100倍，它的外形比火柴棍短，但要粗一些。

63、 在為這種器件命名時，布拉頓想到它的電阻變換特性，即它是靠一種從“低電阻輸入”到“高電阻輸出”的轉(zhuǎn)移電流來工作的，于是取名為trans-resister(轉(zhuǎn)換電阻)，后來縮寫為transister，中文譯名就是晶體管。

64、 由于點接觸型晶體管制造工藝復(fù)雜，致使許多產(chǎn)品出現(xiàn)故障，它還存在噪聲大、在功率大時難于控制、適用范圍窄等缺點。

65、為了克服這些缺點，肖克萊提出了用一種"整流結(jié)"來代替金屬半導(dǎo)體接點的大膽設(shè)想。

66、半導(dǎo)體研究小組又提出了這種半導(dǎo)體器件的工作原理。

67、 1950年，第一只“面結(jié)型晶體管”問世了，它的性能與肖克萊原來設(shè)想的完全一致。

68、今天的晶體管，大部分仍是這種面結(jié)型晶體管。

69、 1956年，肖克萊、巴丁、布拉頓三人，因發(fā)明晶體管同時榮獲諾貝爾物理學(xué)獎。

本文分享完畢，希望對大家有所幫助。

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