模拟电子技术资料

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1、模拟电子技术资料本文由仲大莹贡献ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。内容简介Home教学重点内容：1.本征半导体、N型半导体、P型半导体以及本征半导体、型半导体型半导体、型半导体以及两种载流子；两种载流子；2.PN结的形成、PN结的单向导电性；结的形成、结的单向导电性结的单向导电性；结的形成3.二极管的伏安特性、等效电路；二极管的伏安特性、等效电路；4.稳压二极管的稳压原理。稳压二极管的稳压原理。5.晶体三极管的电流放大作用。晶体三极管的电流放大作用。Home1.半导体材料根据物体导电

2、能力(电阻率)的不同，根据物体导电能力(电阻率)的不同，来划分导体、绝缘体和半导体。绝缘体和半导体。导体：ρ<10－4·cm绝缘体：绝缘体：ρ>109·cm半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间。半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间。2.半导体的晶体结构典型的元素半导体有硅和此外，典型的元素半导体有硅Si和锗Ge，此外，还有化合物半导体砷化镓砷化镓GaAs等。有化合物半导体砷化镓等NextHome半导体的导电性能是由其原子结构决定的，半导体的导电性能是由其原子结构决定的，就元素半导体硅和锗而言，原子序数分别为1414和元素半导体硅和锗

3、而言，其原子序数分别为14和32，但它们有一个共同的特点：32，但它们有一个共同的特点：即原子最外层的电子（价电子）数均为4电子（价电子）数均为4，其原子结构和晶体结构1.1.1所示所示。如图1.1.1所示。3.本征半导体本征半导体本征半导体：化学成分纯净、结构完整的半导本征半导体：化学成分纯净、结构完整的半导它在物理结构上呈单晶体形态。体。它在物理结构上呈单晶体形态。本征激发(热激发）受温度、本征激发(热激发）：受温度、光照等环境因素的影响，素的影响，半导体共价键中的价电子获得足够的能量而挣脱共价键的束缚，成为自由电子的现象，能量

4、而挣脱共价键的束缚，成为自由电子的现象，称之为本征激发（热激发）（见图1.1.2）（见图1.1.2）。称之为本征激发（热激发）（见图1.1.2）。BackNextHome空穴：共价键中的空位。空穴：共价键中的空位。电子空穴对：由本征激发（热激发）电子空穴对：由本征激发（热激发）而产生的自由电子和空穴总是成对出现的，的自由电子和空穴总是成对出现的，称为电子空穴对。所以，在本征半导体中：穴对。所以，在本征半导体中：ni=pi（ni－自由电子的浓度；空穴的浓度）。电子的浓度；pi－空穴的浓度）。K1—常数，硅为常数，常数硅为3.87×10

5、-6K-3/2/cm3，锗为×1.76×10-6K-3/2/cm3；T—热力学温度；EGO—禁带热力学温度；×热力学温度禁带宽度，硅为1.21eV，锗为0.785eV；k—波耳兹曼宽度，硅为，锗为波耳兹曼常数，。（e—单位电荷常数，8.63×10-5eV/K。（单位电荷，eV=J）。（单位电荷，）BackNextHome（1）两种载流子的产生与复合，在一定温度下）两种载流子的产生与复合，达到动态平衡，的值一定；达到动态平衡，则ni=pi的值一定；的值与温度有关，对于硅材料，（2）ni与pi的值与温度有关，对于硅材料，大）约温度每升高

6、8，增加一倍；对于锗材料，约温度每升高oC，ni或pi增加一倍；对于锗材料，增加一倍。大约温度每升高12，大约温度每升高oC，ni或pi增加一倍。载流子：能够参与导电的带电粒子。载流子：能够参与导电的带电粒子。如图1.1.3所示。从图中所示。所示半导体中载流子的移动：如图可以看出，空穴可以看成是一个带正电的粒子，可以看出，空穴可以看成是一个带正电的粒子，和自由电子一样，可以在晶体中自由移动，自由电子一样，可以在晶体中自由移动，在外加电场下，形成定向运动，从而产生电流。所以，在半场下，形成定向运动，从而产生电流。所以，导体中具有两种载

7、流子：自由电子和空穴。导体中具有两种载流子：自由电子和空穴。BackNextHome说明：说明：本征半导体的导电性能很差，且与环境温度密切本征半导体的导电性能很差，相关，即热敏性。相关，即热敏性。这种对温度的敏感性，这种对温度的敏感性，既可以用来制作热敏和光敏器件，又是造成半导体器件温度稳定性差的原因。敏器件，又是造成半导体器件温度稳定性差的原因。BackNextHome4.杂质半导体杂质半导体杂质半导体：杂质半导体：在本征半导体中掺入微量的杂质形成的半导体。根据掺杂元素的性质，形成的半导体。根据掺杂元素的性质，杂质半导体分为P空穴

8、型）半导体和N电子型）体分为P型（空穴型）半导体和N型（电子型）半导体。由于掺杂的影响，导体。由于掺杂的影响，会使半导体的导电性能发生显著的改变。发生显著的改变。P型半导体：在本征半导体中掺入微量三价元素的杂质形成的半导体，其共价键结