一个PN结构成晶体二极管的原理
一个pn结构成晶体二极管的原理
p性半导体和n型半导体----前面讲过，在纯净的半导体中加入一定类型的微量杂质，能使半导体的导电能力成百万倍的增加。加入了杂质的半导体可以分为两种类型：一种杂质加到半导体中去后，在半导体中会产生大量的带负电荷的自由电子，这种半导体叫做“n型半导体”（也叫“电子型半导体”）；另一种杂质加到半导体中后，会产生大量带正电荷的“空穴”，这种半导体叫“p型半导体”（也叫“空穴型半导体”）。例如，在纯净的半导体锗中，加入微量的杂质锑，就能形成n型半导体。同样，如果在纯净的锗中，加入微量的杂质铟，就形成p型半导体。
一个pn结构成晶体二极管----设法把p型半导体（有大量的带正电荷的空穴）和n型半导体（有大量的带负电荷的自由电子）结合在一起，见图1所示。
图1
在p型半导体的n型半导体相结合的地方，就会形成一个特殊的薄层，这个特殊的薄层就叫“pn结”。晶体二极管实际上就是由一个pn结构成的（见图1）。
例如，收音机中应用的晶体二极管，其触丝（即触针）部分相当于p型半导体，n型锗片就是n型半导体，他们之间的接触面就是pn结。p端（或p端引出线）叫晶体二极管的正端（也称正极）。n端（或n端引出线）叫晶体二极管的负端（也称负极）。
如果像图2那样，把正端连接电池的正极，把负端接电池的负极，这是pn结的电阻值就小到只有几百欧姆了。因此，通过pn结的电流（i=u/r）就很大。这样的连接方法（图2a）叫“正向连接”。正向连接时，晶体管二极管（或pn结）两端承受的电压叫“正向电压”；处在正向电压下，二极管（或pn结）的电阻叫“正向电阻”，在正向电压下，通过二极管（或pn结）的电流叫“正向电流”。很明显，因为晶体二极管的正向电阻很小（几百欧姆），在一定正向电压下，正向电流（i=u/r）就会很大----这表明在正向电压下，二极管（或pn结）具有像导体一样的导电本领。
图2a 图2b
反过来，如果把p端接到电池的负极，n端接到电池的正极（见图2b）。这时pn结的电阻很大（大到几百千殴），电流（i=u/r）几乎不能通过二极管，或者说通过的电流很微弱。这样的连接方法叫“反向连接”。反向连接时，晶体管二极管（或pn结）两端承受的电压叫“反向电压”；处在反向电压下，二极管（或pn结）的电阻叫“反向电阻”，在反向电压下，通过二极管（或pn结）的电流叫“反向电流”。显然，因为晶体二极管的正向电阻很大（几百千欧姆），在一定的反向电压下，正向电流（i=u/r）就会很小，甚至可以忽略不计，----这表明在一定的反向电压下，二极管（或pn结）几乎不导电。
上叙实验说明这样一个结论：晶体二极管（或pn结）具有单向导电特性。
晶体二极管用字母“d”代表，在电路中常用图3的符号表示，即表示电流（正电荷）只能顺着箭头方向流动，而不能逆着箭头方向流动。图3是常用的晶体二极管的外形及符号。
图3
利用二极管的单向导电性可以用来整流（将交流电变成直流电）和检波（从高频或中频电信号取出音频信号）以及变频（如把高频变成固定的中频465千周）等。
pn结的极间电容----pn结的p型和n型两快半导体之间构成一个电容量很小的电容，叫做“极间电容”（如图4所示）。由于电容抗随频率的增高而减小。所以，pn结工作于高频时，高频信号容易被极间电容或反馈而影响pn结的工作。但在直流或低频下工作时，极间电容对直流和低频的阻抗很大，故一般不会影响pn结的工作性能。pn结的面积越大，极间电容量越大，影响也约大，这就是面接触型二极管（如整流二极管）和低频三极管不能用于高频工作的原因。
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一个pn结构成晶体二极管----设法把p型半导体（有大量的带正电荷的空穴）和n型半导体（有大量的带负电荷的自由电子）结合在一起，见图1所示。
图1
在p型半导体的n型半导体相结合的地方，就会形成一个特殊的薄层，这个特殊的薄层就叫“pn结”。晶体二极管实际上就是由一个pn结构成的（见图1）。
例如，收音机中应用的晶体二极管，其触丝（即触针）部分相当于p型半导体，n型锗片就是n型半导体，他们之间的接触面就是pn结。p端（或p端引出线）叫晶体二极管的正端（也称正极）。n端（或n端引出线）叫晶体二极管的负端（也称负极）。
如果像图2那样，把正端连接电池的正极，把负端接电池的负极，这是pn结的电阻值就小到只有几百欧姆了。因此，通过pn结的电流（i=u/r）就很大。这样的连接方法（图2a）叫“正向连接”。正向连接时，晶体管二极管（或pn结）两端承受的电压叫“正向电压”；处在正向电压下，二极管（或pn结）的电阻叫“正向电阻”，在正向电压下，通过二极管（或pn结）的电流叫“正向电流”。很明显，因为晶体二极管的正向电阻很小（几百欧姆），在一定正向电压下，正向电流（i=u/r）就会很大----这表明在正向电压下，二极管（或pn结）具有像导体一样的导电本领。
图2a 图2b
反过来，如果把p端接到电池的负极，n端接到电池的正极（见图2b）。这时pn结的电阻很大（大到几百千殴），电流（i=u/r）几乎不能通过二极管，或者说通过的电流很微弱。这样的连接方法叫“反向连接”。反向连接时，晶体管二极管（或pn结）两端承受的电压叫“反向电压”；处在反向电压下，二极管（或pn结）的电阻叫“反向电阻”，在反向电压下，通过二极管（或pn结）的电流叫“反向电流”。显然，因为晶体二极管的正向电阻很大（几百千欧姆），在一定的反向电压下，正向电流（i=u/r）就会很小，甚至可以忽略不计，----这表明在一定的反向电压下，二极管（或pn结）几乎不导电。
上叙实验说明这样一个结论：晶体二极管（或pn结）具有单向导电特性。
晶体二极管用字母“d”代表，在电路中常用图3的符号表示，即表示电流（正电荷）只能顺着箭头方向流动，而不能逆着箭头方向流动。图3是常用的晶体二极管的外形及符号。
图3
利用二极管的单向导电性可以用来整流（将交流电变成直流电）和检波（从高频或中频电信号取出音频信号）以及变频（如把高频变成固定的中频465千周）等。
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