电工和电子技术第9章

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1、电工及电子技术第9章本文由Tg九留贡献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。第九章晶体二极管与整流电路9.1半导体的导电特性PN结9.2PN结9.3晶体二极管9.4稳压二极管9.59.6晶体管光电器件对于元器件，重点放在特性、参数、对于元器件，重点放在特性、参数、技术指标和正确使用方法，不要过分追究其内部机理。正确使用方法，不要过分追究其内部机理。讨论器件的目的在于应用。件的目的在于应用。学会用工程观点分析问题，就是根据实际情况，学会用工程观点分析问题，就是根据实际情况，对器件的数学模型和电路的工作条件进行合理

2、的近似，以便用简便的分析方法获得具有实际意义的结果。对电路进行分析计算时，只要能满足技术指标，对电路进行分析计算时，只要能满足技术指标，就不要过分追究精确的数值。就不要过分追究精确的数值。器件是非线性的、特性有分散性、器件是非线性的、特性有分散性、RC的值有误工程上允许一定的误差、采用合理估算的方法。差、工程上允许一定的误差、采用合理估算的方法。9.1半导体的导电特性半导体的导电特性：半导体的导电特性：热敏性：当环境温度升高时，热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强可做成温度敏感元件，如热敏电阻)(可做成温度敏感元件，如热敏电阻)。光敏性：当受到光照时

3、，光敏性：当受到光照时，导电能力明显变化(可做成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏三极管等)管、光敏三极管等)。掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质，掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电能力明显改变(能力明显改变(可做成各种不同用途的半导体器件，如二极管、三极管和晶闸管等）。体器件，如二极管、三极管和晶闸管等）。9.1.1本征半导体完全纯净的、具有晶体结构的半导体，完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征半导体。半导体。价电子SiSiSi共价健晶体中原子的排列方式Si硅单晶中的共价健结构共价键中的两个电子，称为价电子

4、。共价键中的两个电子，称为价电子价电子。本征半导体的导电机理价电子在获得一定能量温度升高或受光照）（温度升高或受光照）后，即可挣脱原子核的束缚，即可挣脱原子核的束缚，SiSi成为自由电子带负电），自由电子（成为自由电子（带负电），同时共价键中留下一个空SiSi称为空穴带正电）空穴（位，称为空穴（带正电）。这一现象称为本征激发。这一现象称为本征激发。空穴温度愈高，温度愈高，晶体中产价电子生的自由电子便愈多。生的自由电子便愈多。在外电场的作用下，在外电场的作用下，空穴吸引相邻原子的价电子来填补，而在该原子中出现一个空穴，来填补，而在该原子中出现一个空穴，其结果

5、相当于空穴的运动（相当于正电荷的移动）。于空穴的运动（相当于正电荷的移动）。自由电子本征半导体的导电机理当半导体两端加上外电压时，当半导体两端加上外电压时，在半导体中将出现两部分电流(1)自由电子作定向运动→电子电流(1)自由电子作定向运动(2)价电子递补空穴→空穴电流(2)价电子递补空穴自由电子和空穴都称为载流子空穴都称为载流子。自由电子和空穴都称为载流子。自由电子和空穴成对地产生的同时空穴成对地产生的同时，自由电子和空穴成对地产生的同时，又不断复在一定温度下，合。在一定温度下，载流子的产生和复合达到动态平衡，半导体中载流子便维持一定的数目。平衡，半导体

6、中载流子便维持一定的数目。注意：注意：(1)本征半导体中载流子数目极少,其导电性能很差；本征半导体中载流子数目极少,其导电性能很差；(2)温度愈高，载流子的数目愈多,半导体的导电性温度愈高，载流子的数目愈多,能也就愈好。所以，温度对半导体器件性能影响很大。能也就愈好。所以，温度对半导体器件性能影响很大。9.1.2N型半导体和P型半导体N型半导体和在本征半导体中掺入微量的杂质（某种元素）在本征半导体中掺入微量的杂质（某种元素）,形成杂质半导体。形成杂质半导体。在常温下即可变为自由电子掺入五价元素掺杂后自由电子数目SiSi多大量增加，余大量增加，自由电子导电电

7、成为这种半导体的主要导p+SiSi电方式，子电方式，称为电子半导体动画型半导体。或N型半导体。失去一个电子变为正离子在N型半导体中自由电子型半导体中自由电子磷原子是多数载流子，是多数载流子，空穴是少数载流子。载流子。9.1.2N型半导体和P型半导体N型半导体和SiSiSiB–Si硼原子接受一个电子变为负离子掺入三价元素空穴掺杂后空穴数目大量增加，增加，空穴导电成为这种半导体的主要导电方式，称为空穴半导体或P型半导体。型半导体。型半导体中空穴是多在P型半导体中空穴是多数载流子，数载流子，自由电子是少数载流子。载流子。动画无论N型或P型半导体都是中性的，对外不

8、显电性。无论N型或P型半导体都是中性的，对外不显电性。1.在杂质半