新型线性函数光子晶体光子二极管的研究--《吉林师范大学学报(自然科学版)》2014年02期
新型线性函数光子晶体光子二极管的研究
【摘要】：本文运用费马原理和传输矩阵方法研究线性函数光子晶体,通过计算给出了光正入射和反入射时的透射特性及电场分布.研究发现:线性函数光子晶体的透射特性不同于常规光子晶体,并且能够有效的放大或衰减光的电场强度,这为设计光子放大器件和光子二极管提供了重要的理论依据.
【作者单位】：
【关键词】：
【基金】：
【分类号】：O734【正文快照】：
0引言1987年Yablonovitch和John分别独立提出光子晶体(photonic crystal)概念[1-2],它是一种折射率呈周期性排布的介电结构.光子晶体最显著的特征是存在光子带隙,也就是说光子晶体对于某些频率的光而言是“禁止”通过的,从而使其在新科技中有很大的应用价值.例如,抑制和增强
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收藏 查看&晶体二极管整流电路本词条缺少概述、信息栏，补充相关内容使词条更完整，还能快速升级，赶紧来吧！ 实际上就是一个P-N结所构成，它具有单向导电性，能使交流电变为直流电，这种作用称为整流。所谓单向导电性就是晶体二极管在正向电压作用下，二极管导通，而在反向电压作用下，二极管不导通。整流电路的种类很多，有半波整流电路、桥式全波电路等。
是一种除去半周、图下半周的整流方法。不难看出，半波整波可以说是以&牺牲&一半交流为代价而换取整流效果的，电流利用率很低（计算表明，整流得出的半波电压在整个周期内的平均值，即负载上的直流电压Usc =0.45e2 ）因此常用在高电压、小电流的场合，而在一般无线电装置中很少采用。
，可以看作是由两个半波整流电路组合成的。变压器次级线圈中间需要引出一个抽头，把次组线圈分成两个对称的绕组，从而引出大小相等但极性相反的两个电压e2a 、e2b ，构成e2a 、D1、Rfz与e2b 、D2 、Rfz ，两个通电回路。
桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。这种电路，只要增加两只二极管口连接成&桥&式结构，便具有全波整流电路的优点，而同时在一定程度上克服了它的缺点。
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晶体二极管的参数与性能
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二极管简介
二极管的分类
&&&&一、按半导体材料分类：
&&&&&&1.锗[&zhě&]二极管&&&&化学元素代号（Ge）
&&&&&&2.硅[&guī&]二极管&&&&化学元素代号（Si）
&&&&二、根据其封装分类：
&根据封装形式分为塑料封装（塑封）二极管、玻璃封装（玻封）二极管、金属封装二极管和片状二极管等。
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
三、根据电流容量分&
& &&根据电流容量分为大功率二极管（5A以上）、中功率二极管（1～5A）和小功率二极管（1A以下）；&
&&& 大功率类：R-6封装
&&&& （10A05，10A1，10A2，10A4，104A，10A8，10A10）10A&
&&& 中功率类：DO-214AD
&&&& （IN5820&，&IN5821&，&IN5822）&电流3A
&&& 小功率类：DO-35
&&&& （IN4148&）150mA
&四、根据其用途分类：
v&检波二极管&
&&& 检波二极管作用:正向导通后，它的正向压降基本保持不变（硅管为0.7V，锗管为0.3V）。利用这一特性，在电路中作为限幅元件，可以把信号幅度限制在一定范围内,这就是检波.如2AP系列用于收音机。&
v&整流二极管&
&&的作用：利用二极管单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉动直流电。于变压器电源类产品，如插件的IN4001~IN4007和贴片的M1~M7。
v&&&稳压二极管
&&& 也称齐纳二极管，在电路中起稳定电压作用。它是利用二极管被反向击穿后，在一定反向电流范围内反向电压不随反向电流变化这一特点进行稳压的。稳压二极管根据其封装形式、电流容量、内部结构的不同可以分为多种类型。稳压二极管根据其电流容量可分为大功率稳压二极管（2A以上）和小功率稳压二极管（1.5A以下）。
v&&开关二极管
& && 半导体二极管导通时相当于开关闭合（电路接通），截止时相当于开关打开（电路切断），起到开关的作用。常见的开关二极管有：BAV70，BAV99，1SS355,IN4148&，&LL4148等。&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
& &&是以金属和半导体接触形成的势垒为基础的二极管，简称肖特基二极管(Schottky&Barrier&Diode），它是一种低功耗、大电流、超高速半导体器件，具有正向压降低0.4V、开关速度非常快，反向恢复时间很短（2-10ns纳秒）等特点.缺点是反向漏电流较大，耐压低，一般低于150V，多用于低电压场合。肖特基二极管分为：插件（DO-41）和贴片（SOD，SOT）两种封装形式。肖特基二极管常用型号IN5817.&IN5819.&IN5818.&IN5822，HER107.HER207.HER307.FR105，SS14.SK14.SS24.SK34.SR240&等。&
v&变容二极管
v&瞬变电压抑制二极管(TVS管）
&&&&& &（TRANSIENT&VOLTAGE&SUPPRESSOR）或称简称TVS管.是在稳压管工艺基础上发展起来的一种新产品，当TVS管两端经受瞬间的高能量冲击时，它能以极高的速度（最高达1*10-12秒）使其阻抗骤然降低，同时吸收一个大电流,目前已广泛应用于计算机系统、通讯设备、电源、家用电器等各个领域。
v&发光二极管（LED）
&&&&整流二极管，稳压二极管，开关二极管，肖特基二极管目前为我公司畅销产品
&&站内搜索
&&会员中心
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&&&密&&码：
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一个PN结构成晶体二极管的原理
来源：不详
作者：佚名日 09:01
[导读] 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
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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文本预览：
晶体二极管的测量
一、 实验目的：
1、 了解常用电子仪器：示波器、函数信号发生器、直流稳 压电源等的主要特性指标、性能及正确的使用方法。 2、 3、 4、 5、 学会自己设计简单电路 掌握示波器的基本调整方法和工作模式。 了解 Multism 软件的使用，学会绘制简单的电路图。 了解晶体二极管的导电特性并测定其伏安特性曲线。
二、 实验环境
仪器：双踪示波器、函数信号发生器、数字万用表； 电子元件：电位器，二极管，电环电阻
三、 实验原理
晶体二极管的导电特性： 晶体二极管无论加上正向或反向电压，当电压小于一 定数值时只能通过很小的电流，只有电压大于一定数值 时，才有较大电流出现，相应的电压可以称为导通电压。 正向导通电压小，反向导通电压相差很大。当外加电压大 于导通电压时，电流按指数规律迅速增大，此时，欧姆定 律对二极管不成立。 另外，对二极管施加反向偏置电压时，二极管处于截 止状态，其反向电压增加至该二极管的击穿电压时，电流 猛增，二极管被击穿，在二极管使用中应竭力避免出现击 穿观察，这很容易造成二极管的永久性损坏。所以在做二
极管反向特性时，应串联接入限流电阻，以防因电流过大 而损坏二极管。
四、 实验内容
1、 设计二极管伏安特性曲线测试电路 2、 按电路图连接电路，万用表自检 3、 用万用表测量二极管的电流电压并记录 4、 连接信号观察电路、对示波器进行自检 5、 将信号发生器发出的信号接入电路，并用示波器测量、比较
五、 实验过程
1、 设计二极管伏安特性曲线测试电路
V1 4 5V R2 2.2k? , Key=A 50%
如图： 2、
按 电 路 图 连 接 电 路 （ 电 压 源 为 5V 直 流 电 压 ， 电 位 器 为 2.2k ） ，并对万用表自检。连接电路时因注意二极管是否接 反，有环一端为负极，且应把电位器阻值跳到最大以免发生短 路。测试过程中电位器移动不能太大以免烧坏电位器。
连接信号观察电路、对示波器进行自检，将二极管和电阻串
联，然后输入三角函数信号（3V、1KHZ） ，将 CH1 探头接在整 个电路两端，CH2 探头接在电阻两端； 4、 调整示波器，得到波形图（如下图）并测量数据（最大值最小 值峰峰值周期） ，保存。
分析数据，制作图表，完成实验报告。
六、 数据记录与分析
1、 二极管的正向伏安特性曲线表格与图如下： 表格：
电压 （V） 电流 (uA) 0 0 0.17 0.05 0.21 0.15 0.29 1.1 0.41 7.09 0.51 441 0.55 0.6 0.63 0.65 0.68
112 00 21500
分析：0.55 测量的数据疑似有误，但为了真实可靠依然做了保 留，可能是由于人为原因造成的测量误差。 2、
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