它是半导体二极管的一种，是一种固态的半导体器件，可以把电能转化成光能；常简写

  工作原理：发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当

  给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在

  PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半

  导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少是不同

  的，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短；反之，则发出的光的波长越长。

  应用场合：常用的是发红光、绿光或黄光的二极管，它们大多数都用在各种LED显示屏、

  光电二极管（Photo-Diode）和普通二极管一样，也是由一个PN结组成的半导体器件，

  也具有单方向导电特性，但在电路中它不是作整流元件，而是把光信号转换成电信号的光电

  工作原理：普通二极管在反向电压作用时处于截止状态，只能流过微弱的反向电流，光

  电二极管在设计和制作时尽量使PN结的面积相对较大，以便接收入射光，而电极面积尽量

  小些，而且PN结的结深很浅，一般小于1微米。光电二极管是在反向电压作用下工作的，

  没有光照时，反向电流极其微弱，叫暗电流；当有光照时，携带能量的光子进入PN结后，

  把能量传给共价键上的束缚电子，使部分电子挣脱共价键，由此产生电子—空穴对，称为光

  生载流子。它们在反向电压作用下参加漂移运动，使反向电流迅速增大到几十微安，光的强

  度越大，反向电流也越大。这种特性称为“光电导”。光电二极管在一般照度的光线照射下，

  所产生的电流叫光电流。如果在外电路上接上负载，负载上就获得了电信号，而且这个电信

  隧道二极管（TunnelDiode）又称为江崎二极管，它是以隧道效应电流为主要电流分量

  的晶体二极管。隧道二极管是采用砷化镓（GaAs）和锑化镓（GaSb）等材料混合制成的半

  导体二极管，其优点是开关特性好，速度快、工作频率高；缺点是热稳定性较差。

  工作原理：隧道二极管的工作符合发生隧道效应具备的三个条件：①费米能级位于导带

  和满带内；②空间电荷层宽度必须很窄（0.01微米以下）；③简并半导体P型区和N型区中

  的空穴和电子在同一能级上有交叠的可能性。隧道二极管的工作原理是量子力学领域的隧道

  效应。所谓“遂道效应”就是指粒子通过一个势能大于总能量的有限区域。这是一种量子力

  应用场合：隧道二极管可以被应用于低噪声高频放大器及高频振荡器中（其工作频率可

  工作原理：齐纳二极管主要工作于逆向偏压区，在二极管工作于逆向偏压区时，当电压

  未达崩溃电压以前，反向偏置的PN结中只有一个很小的电流，这个漏电流从始至终保持一个常

  数，直到反向电压超过某个特定的值，即当逆向电压达到崩溃电压时，每一微小电压的增加

  就会产生相当大的电流，此时二极管两端的电压就会保持于一个变化量相当微小的电压值

  (几乎等于崩溃电压)，下图为齐纳二极管之电压电流曲线。假如没有一些外在的措施来限制

  电流的话，它可能会引起器件的损坏。反向击穿通常设置了固态器件的最大工作电压。然而，

  如果采取适当的预防的方法来限制电流的话，反向击穿的结可当作一个很稳定的参考电

  导致反向击穿的一个机制是avalanchemultiplication。考虑一个反向偏置的PN结。耗尽

  区随着偏置上升而加宽，但还不够快到阻止电场的加强。强大的电场加速了一些载流子以非

  常高的速度穿过耗尽区。当这些载流子碰撞到晶体中的原子时，他们撞击松的价电子且产生

  了额外的载流子。因为一个载流子能通过撞击来产生额外的成千上外的载流子就好像一个雪

  反向击穿的另一个机制是Tunneling。Tunneling是一种量子机制过程，它能使粒子在不

  管有任何障碍存在时都能移动一小段距离。如果耗尽区足够薄，那么载流子就能靠Tunneling

  跳跃过去。Tunneling电流主要根据耗尽区宽度和结上的电压差。Tunneling引起的反向击

  应用场合：齐纳二极管多被应用于稳压以及静电防治的场合。当用作稳压管时通常需串

  联一降压电阻(R)后才接至电源，但电压源(E)一定要高于期纳二极管的崩溃电压，否则就

  变容二极管(VaractorDiodes)为特殊二极管的一种，也称为压控变容器，是根据所提供

  工作原理：我们大家可以把它看成一个PN结，当外加正向偏压时，有大量电流产生，PN

  （正负极）结的耗尽区变窄，电容变大，产生扩散电容效应；如果在PN结上加一个反向电

  压V（变容二极管是反向来用的），则N型半导体内的电子被引向正极，P型半导体内的空

  穴被引向负极，然后形成既没有电子也没有空穴的耗尽层，该耗尽层的宽度我们设为d，随

  着反向电压V的变化而变化。如此一来，反向电压V增大，则耗尽层d变宽，二极管的电

  容量C就减少（根据C=kS/d），而耗尽层宽d变窄，二极管的电容量变变大。反向电压V

  应用场合：作为可变电容器，可以被应用于FM调谐器及TV调谐器等谐振电路和FM

  快恢复二极管（FRD）是一种具有开关特性好、反向恢复时间短特点的半导体二极管，

  它的最主要特征是它的反向恢复时间（trr)在几百纳秒（ns)以下，超快恢复二极管甚至能达

  到几十纳秒。所谓反向恢复时间（trr)，它的定义是：电流通过零点由正向转换成反向，再

  由反向转换到规定低值的时间间隔。它是衡量高频续流及整流器件性能的重要技术指标。反

  图中IF为正向电流，IRM为最大反向恢复电流，Irr为反向恢复电流，通常规定

  Irr=0.1IRM。当t≤t0时，正向电流I=IF。当t＞t0时，由于整流管上的正向电压突然变成反

  向电压，因此，正向电流迅速减小，在t=t1时刻，I=0。然后整流管上的反向电流IR逐渐增

  大；在t=t2时刻达到最大反向恢复电流IRM值。此后受正向电压的作用，反向电流逐渐减

  小，并且在t=t3时刻达到规定值Irr。从t2到t3的反向恢复过程与电容器放电过程有相似之

  应用场合：用于开关电源、PWM脉宽调制器、变频器等电子电路中，作为高频整流二极

  图示TTL电路，当输入V分别为3.6V和0.3V时，试定性分析电路中各晶

  当输入V为3.6V时，T管和T管都同时导通，T管工作在放大状态，T管工作在深度饱

  和状态；若不考虑T的存在，T的基极电压V≈V+V=3.6V，但当T2存在的情况下，T

  的发射结必然会导通，此时T的基极电压被钳制在了1.4V，所以T的基极电压实际上不可能

  是3.6V，只能是1.4V左右，T管导通后处于深度饱和状态，它的集电极和发射极之间的饱和

  当输入V为0.3V时，T管导通T管截止，T管工作在深度饱和状态，T管工作在截止状

  态；此时T管的发射结必然导通，导通后T管的基极电压被钳制在V≈V+V=1.0V，由

  于T管的集电极回路电阻是R和T管的b-c结反向电阻之和，阻值非常大，因而T管工作在

  深度饱和状态，使集电极和发射极之间的饱和压降V≈0，因此T管的发射结不会导通，

  由以上分析可知，当输入为高电平是输出为低电平，而输入为低电平时输出为高电平，

  因此输入与输出之间是反相关系，所以该电路的逻辑功能就是一个反相器（非门）。

  在动态情况下，亦即三极管在截止与饱和导通两种状态间迅速转换时，三极管内部电荷

  的建立和消散都需要一定的时间，因而集电极电流i的变化将滞后于输入电压V的变化。在

  接成三极管电路以后，电路的输出电压V的变化也必然滞后于输入电压V的变化，故输出波

  砷化嫁（GaAs）晶体是一种电学性能优越的III—V族化合物半导体材料，以其为衬底

  制作的半导体器件及其集成电路由于具有信息处理速度快、超高频、低功耗、低噪声等突出

  的优点而得到普遍应用。HEMT（高电子迁移率晶体管）和MESFET（金属—半导体场效应

  HEMT的主要优点是：①有优良的迁移率→可使电路实现超高频、超高速而且噪音低。

  由图4能够准确的看出：当势阱较深时，电子基本上被限制在势阱宽度所决定的薄层内，电子

  （或空穴）在平行于界面的平面内可自由运动，而在垂直于界面的方向受到限制，有量子化

  的能级。以上异质结，重掺杂的n＋AlGaAs区提供电子，而电子的输运过程可以在不掺杂

  的GaAs二维电子气势阱中进行。由于两者在空间中是分开的，就可以消除电子在输运过程

  图5比较了调制掺杂沟道与体材料的迁移率，从图中能够准确的看出，既然在MESFET和JFET

  中，沟道必须掺杂到适当的水平（10cm），因此在所有有的温度下，调制掺杂沟道的迁

  调制掺杂异质结中的二维电子气除了有很高的迁移率以外，还具有一种独特的性质

  就是：即使在极低温度下都不会“冻结”——不会复合消失。因为提供这些二维电子气的电离

  杂质中心都是处在异质结的另一侧的，即在空间上自由电子与电离杂质中心是分离开来的，

  所以，当温度降低时，这些电子也无法回到杂质中心上去，从而在极低温度下它们也不会消

  相比MESFET，HEMT增加了一层AlGaAs势垒，因而它可承受更高的栅压，既然HEMT

  HEMT的另一个优点是低压工作，是因为驱动器件进入速度饱和需要的ε小。

  掩膜编程ROM——存储器的内容由制造商灌入，在制造好后，内容不能再编程，掩膜

  PROM（可编程ROM）——可编程ROM有时被称为场可编程ROM或可熔连接ROM，

  阵列的连通性由用户通过烧断或反烧断技术来编程，在编程以后，PROM可以像ROM一样

  EPROM（可擦除可编程ROM）——在电可编程ROM中，编程是由将热电子注入或

  遂穿到浮栅上实现的，他需要对源和控制栅进行偏置，用紫外线或X射线曝光可以实现整

  大块单元同时擦除，它没有字选择线，一个单元只有一个晶体管，因此，它是EPROM和

  EEPROM（电可擦除可编程ROM）——在电可擦除编程ROM中，不但可以电擦除，

  而且有字选择线，为实现选择性擦除，每一个单元需要一支选择晶体管，这样一个单元有

  非挥发RAM——该存储器可以看成具有很短编程时间和高保存时间的非挥发SRAM

  对常规MOSFET的栅极加以改动，使得栅叠层内有可能存储半永久电荷时，新的结构

  就成为非挥发存储器。非挥发存储器有两大类：一类为浮栅器件，另一类为电荷陷阱器件。

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