模电02二极管及其基本电路

《模电02二极管及其基本电路》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、北京奥运会开幕式梦幻五环问：材料构成？问：发光原理？答：发光二极管(LED)，属于半导体材料。答：通电后，半导体中的空穴与电子复合，释放能量，从而发光。问题的引出模拟电路中的主要器件二极管三极管场效应管集成运算放大器3.1半导体3.2PN结3.4二极管的基本电路3.3二极管3.5特殊二极管3.1半导体导体绝缘体半导体导电能力硅Si锗Ge砷化镓GaAs关键：半导体材料的导电能力具有一定的可控性！一、本征半导体1.原子结构：以Si,Ge为例SiGe3.1半导体定义：化学成分纯净、物理结构完整（单晶体形态）。4价元素，4个价电子。共价键结构平面示意图常温下束缚电子很难脱离共价键。2.共

2、价键3.1半导体一、本征半导体3.空穴及其导电作用3.1半导体一、本征半导体本征激发空穴自由电子半导体区别于导体的重要标志！束缚电子从视为空穴从结论：两种载流子自由电子空穴电量相等，极性相反3.空穴及其导电作用3.1半导体一、本征半导体思考：空穴的运动是自由电子运动引起的吗？本征半导体（4价）N型(电子)半导体P型(空穴)半导体3.1半导体二、杂质半导体硼（3价）磷（5价）多子：空穴少子：空穴少子：自由电子均匀分布正离子均匀分布负离子多子：自由电子复习正离子负离子空穴自由电子本征半导体（4价）N型(电子)半导体P型(空穴)半导体3.1半导体二、杂质半导体硼（3价）磷（5价）多子：

3、空穴少子：空穴少子：自由电子均匀分布正离子均匀分布负离子多子：自由电子复习一、PN结的形成3.2PN结电场作用载流子浓度差扩散运动漂移运动正离子负离子空穴自由电子浓度差促使少子漂移阻止多子扩散扩散=漂移(动态平衡)多子扩散杂质离子形成空间电荷区形成内电场ε0(N→P)稳定的空间电荷区称为PN结一、PN结的形成3.2PN结1.PN结加正向电压(正偏)外电路：流入P区的电流IFE↑→多子扩散加剧→IF↑↑小电阻，大的正向电流PN结导通二、PN结的单向导电性3.2PN结内电场:ε0→ε0-EF多子扩散>>少子漂移扩散电流>>漂移电流IFEFε0内电场:促进少子漂移阻止多子

4、扩散(2)PN结加反向电压(反偏)大电阻，很小的反向电流PN结截止2.PN结加反向电压(反偏)二、PN结的单向导电性3.2PN结内电场:ε0→ε0+ER多子扩散<<少子漂移扩散电流<<漂移电流外电路：流入N区的电流IRIRE↑→少子漂移饱和→IR=ISERε0内电场:促进少子漂移阻止多子扩散PN结的伏安特性3.PN结V-I特性表达式二、PN结的单向导电性3.2PN结IS——反向饱和电流VT——温度的电压当量常温下（T=300K）n——发射系数，1~2e——自然对数的底iD+vD-☆vD为正且vD>>VT☆vD为负且∣vD∣>>VT3.PN结V-I特性表达式二、PN结的单向导电性3

5、.2PN结PN结的伏安特性iD+vD-3.PN结V-I特性表达式二、PN结的单向导电性3.2PN结在室温下，若PN结的反向饱和电流为1nA，若想使其正向电流为0.5mA，应加多大的电压？设n=1。例：解：由题意可知IS=1nA，n=1。将参数代入PN结的V-I特性表达式得到：4.PN结的电容效应二、PN结的单向导电性3.2PN结扩散电容CD（正偏）势垒电容CB（反偏）