第6章半导体二极管和三极管ppt课件.ppt

《第6章半导体二极管和三极管ppt课件.ppt》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、电工电子技术基础武汉职业技术学院机械工程系第6章半导体二极管和三极管目录1.1电路和电路模型1.2电路基本物理量1.3电阻元件、电感元件和电容元件1.4电压源、电流源及其等效变换1.5基尔霍夫定律1.6复杂电路的分析和计算目录6.1半导体基本知识6.2半导体二极管6.3稳压二极管6.4发光二极管6.5半导体三极管第6章半导体二极管和三极管6.1半导体基本知识半导体：导电能力介乎于导体和绝缘体之间的物质。半导体特性：热敏特性、光敏特性、掺杂特性6.1.1本征半导体本征半导体就是完全纯净的半导体。应用最多的本征

2、半导体为锗和硅，它们各有四个价电子，都是四价元素.纯净的半导体其所有的原子基本上整齐排列，形成晶体结构，所以半导体也称为晶体——晶体管名称的由来1.本征半导体晶体结构中的共价健结构6.1.1本征半导体2.自由电子与空穴共价键中的电子在获得一定能量后，即可挣脱原子核的束缚，成为自由电子,同时在共价键中留下一个空穴。3.热激发与复合现象由于受热或光照产生自由电子和空穴的现象-----热激发自由电子在运动中遇到空穴后，两者同时消失，称为复合现象温度一定时，本征半导体中的自由电子—空穴对的数目基本不变。温度愈高，自

3、由电子—空穴对数目越多。SiSiSiSi自由电子空穴4.半导体导电方式SiSiSiSi价电子空穴当半导体两端加上外电压时，自由电子作定向运动形成电子电流；而空穴的运动相当于正电荷的运动在半导体中，同时存在着电子导电和空穴导电，这是半导体导电方式的最大特点，也是半导体和金属在导电原理上的本质差别。载流子自由电子和空穴因为，温度愈高，载流子数目愈多，导电性能也就愈好，所以，温度对半导体器件性能的影响很大。4.半导体导电方式6.1.2N型半导体和P型半导体1.N型半导体在硅或锗的晶体中掺入微量的磷（或其它五价元素

4、）。自由电子是多数载流子，空穴是少数载流子。电子型半导体或N型半导体6.1.2N型半导体和P型半导体2.P型半导体在硅或锗晶体中掺入硼（或其它三价元素）。空穴是多数载流子，自由电子是少数载流子。空穴型半导体或P型半导体。6.1.2N型半导体和P型半导体不论N型半导体还是P型半导体，虽然它们都有一种载流子占多数，但是整个晶体仍然是不带电的。6.1.3PN结1.PN结的形成自由电子PN空穴PN结是由扩散运动形成的1.PN结的形成自由电子PN空间电荷区内电场方向空穴1.PN结的形成扩散运动和漂移运动的动态平衡扩散

5、强漂移运动增强内电场增强两者平衡PN结宽度基本稳定外加电压平衡破坏扩散强漂移强PN结导通PN结截止2.PN结的单向导电性(1)外加正向电压使PN结导通PN结呈现低阻导通状态，通过PN结的电流基本是多子的扩散电流——正向电流–+变窄PN内电场方向外电场方向RI2.PN结的单向导电性(2)外加反向电压使PN结截止PN结呈现高阻状态，通过PN结的电流是少子的漂移电流----反向电流特点:受温度影响大原因:反向电流是靠热激发产生的少子形成的+-变宽PN内电场方向外电场方向RI=02.PN结的单向导电性结论PN结具有

6、单向导电性（1）PN结加正向电压时，处在导通状态，结电阻很低，正向电流较大。（2）PN结加反向电压时，处在截止状态，结电阻很高，反向电流很小。返回6.2半导体二极管6..2.1基本结构PN结阴极引线铝合金小球金锑合金底座N型硅阳极引线面接触型引线外壳触丝N型锗片点接触型表示符号正向O0.40.8U/VI/μA604020-50-25-20-40反向死区电压击穿电压6.2.2二极管的伏安特性半导体二极管的伏安特性是非线性的。死区电压：硅管：0.5伏左右，锗管：0.1伏左右。正向压降：硅管：0.7伏左右，锗管：

7、0.2~0.3伏。1.正向特性正向O0.40.8U/VI/μA604020-50-25-20-40反向死区电压击穿电压6.2.2二极管的伏安特性反向电流：很小反向饱和电流：几乎不随电压而变反向击穿电压UBR2.反向特性6.2.2二极管的伏安特性正向O0.40.8U/VI/μA604020-50-25-20-40反向死区电压击穿电压6.2.3主要参数1.最大整流电流IOM：二极管长时间使用时，允许流过的最大正向平均电流。2.最大反向工作电压URM:保证二极管不被击穿所允许的最高反向电压。一般为反向击穿电压的1

8、/2~1/3.3最大反向电流IRM:二极管上加反向工作峰值电压时的反向电流值。例6.1在图6.10所示电路中，二极管是导通还是截止？解先将二极管D拿开，比较二极管阳极与阴极的电位高低，若阳极电位高，则二极管D导通；反之截止。设两电源公共端G电位为0，则二极管阳极电位为－6V，阴极电位为－3V，阳极电位低于阴极电位，故二极管D截止。例6.2如图6.11(a)所示电路中，已知E=5V，输入电压ui=10sinωt，试