半导体器件是指用半导体材料做成的电子元件,常用半导体材料主要有硅和锗两种。
最简单的半导体元件是由一个PN结构成的二极管,最常用的是由两个PN结构成的三极管;此外还有不同结构的场效应管、可控硅、单结晶体管和由半导体材料为基本材料构成的集成电路等等。
半导体器件具有体积小、重量轻、寿命长、可靠性高、不需要灯丝加热、工作电压低、效率高的优点,因此在工农业生产,科学技术和日常生活各方面都占有重要的份量。
把一块P型和一块N型半导体结合在一起构成PN结,也就成为半导体二极管的基本结构,分别引出正极和负极电极就成了一个二极管。
二极管的符号如上图所示;正极也称阳极,可用字母A表示,负极也称阴极,用字母K表示。
二极管主要有硅和锗两种类型,硅二极管的漏电电流小、反向击穿电压高,但正向压降也高,。锗二极管的漏电电流相对较大、反向击穿电压较低,。
二极管结构有点接触型和面接触型的两种,点接触型二极管的PN结面积很小,只能承受较小的电流,但能在高频电路中工作,适用于检波、调制和各种开关电路。面接触型二极管具有电流大,但结电容较大,适用于低频交流电的整流,不适用于高频电路。
二极管最重要的特性是具有单向导电的性质,只允许电流从正极流向负极。通常利用二极管构成整流电路,对交流电整流而得到单向脉动直流电,再利用电容器滤波成为平滑的直流电源。
二极管有贴片封装、玻璃封装、塑料封装、陶瓷封装和金属封装等。大功率二极管多采用金属封装,并且有个螺栓以便固定在散热器上。
多数二极管用色环来表示负极,体积较大的则直接标上“”或“-”号来表示正负极,也有些是标上二极管的符号来表示正负极。
把4个二极管组装在一起就成为桥式整流器,它有4个引脚,两个交流电压输入端一般标注“~”或“AC”的标志,在正输出端标有“+”号,负电压输出端标有“-”号。
①反向击穿电压U RM:也称额定工作电压或耐压。表示二极管能够承受的最大反向电压值。
当反向电压大于击穿电压时PN结会击穿,电流急剧增加,随着电流的增加产生很大的热量,导致PN结很快烧毁。
②最大正向电流I FM:也称最大允许电流或最大整流电流;当电流流过PN结时会产生热量使温度升高,温度与电流成正比。如果结温度过高则PN结会烧毁,在实际使用中工作电流不能超过该值。
①万用表置1k倍率挡,两表笔分别以正/反向两次接到二极管两个引脚上,如果测到正向电阻为几kΩ、反向电阻为几百kΩ以上,则可认为二极管是好的。锗二极管使用10挡测量,正向电阻应为几十Ω, 反向电阻应为几kΩ以上。
②如果两次测量的结果都为电阻值很大或很小,则可认为是质量不好、开路、短路或漏电太大,则不能再使用。