《晶体二极管已修改》PPT课件

《《晶体二极管已修改》PPT课件》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、主讲教师：唐伶俐副教授办公室：信科大楼S226Tel:13983022173E-mail:tangll@cqupt.edu.cn《电子电路基础》(BasisofElectronicCircuits)----重庆邮电大学通信学院电路基础教研中心----教材：《电子线路》(线性部分)（第五版）冯军谢嘉奎主编高等教育出版社2010（东南大学）参考书：1、《模拟电子技术基础简明教程》（第三版）杨素行主编高等教育出版社2006（清华大学）2、《模拟电子技术基础》（第3版）童诗白，华成英主编，高教出版社，2001（清华）3、《电子技术基础

2、》（模拟部分）康华光编著高等教育出版社1999（华中理工）4、《电子线路基础教程》王成华主编科学出版社20001.1半导体物理基础知识1.3晶体二极管电路分析方法1.2PN结1.4晶体二极管的应用1.0概述第一章晶体二极管概述晶体二极管结构及电路符号：PN结正偏（P接+、N接-），D导通。PN正极负极晶体二极管的主要特性：单方向导电特性PN结反偏（N接+、P接-），D截止。即主要用途：用于整流、开关、检波电路中。1.1半导体物理基础知识物质按其导电能力可分为导体、绝缘体和半导体3种。通常人们把容易导电的物质称为导体,如金、银、

3、铜等;把在正常情况下很难导电的物质称为绝缘体,如陶瓷、云母、塑料、橡胶等;把导电能力介于导体和绝缘体之间的物质称为半导体,大多数半导体器件所用的主要材料是硅(Si)和锗(Ge)。(1)热敏性:一些半导体对温度的反应很灵敏,其电阻率随着温度的上升而明显地下降,利用这种特性很容易制成各种热敏元件,如热敏电阻、温度传感器等。严格地说，导体、半导体和绝缘体的划分是以物质的电阻率ρ的大小来确定的。电阻率小于10-3Ω·cm的称为导体;电阻率大于108Ω·cm的称为绝缘体;其电阻率介于导体的和绝缘体的之间的物质称为半导体。1.1半导体

4、物理基础知识：半导体的3大特性：(2)光敏性:有些半导体的电阻率随着光照的增强而明显地下降,利用这种特性可以做成各种光敏元件,如光敏电阻和光电管等。(3)掺杂性:半导体的电阻率受掺入的“杂质”影响极大,在半导体中即使掺入的杂质十分微量,也能使其电阻率大大地下降,利用这种独特的性质可以制成各种各样的晶体管器件。半导体为什么会具有上述特性呢？要回答这个问题,必须研究半导体的内部结构。1.1半导体物理基础知识：半导体：导电能力介于导体与绝缘体之间的物质。1.1半导体物理基础知识硅(Si)、锗(Ge)原子结构及简化模型：+142

5、84+3228418+4价电子惯性核硅和锗的单晶称为本征半导体。它们是制造半导体器件的基本材料。+4+4+4+4+4+4+4+4硅和锗共价键结构示意图：共价键1.1.1本征半导体当T升高或光线照射时产生自由电子空穴对。共价键具有很强的结合力。当T=0K（无外界影响）时，共价键中无自由移动的电子。这种现象称注意：空穴的出现是半导体区别于导体的重要特征。本征激发。本征激发当原子中的价电子在光照或温度升高时获得能量挣脱共价键的束缚而成为自由电子，原子中留下空位（即空穴），（即产生自由电子－空穴对）同时原子因失去价电子而带正电。当原子

6、中的价电子激发为自由电子时，原子中留下空位，同时原子因失去价电子而带正电。当邻近原子中的价电子不断填补这些空位时形成一种运动，该运动可等效地看作是空穴的运动。注意：空穴运动方向与价电子填补方向相反。自由电子—带负电半导体中有两种导电的载流子空穴的运动空穴—带正电温度一定时：激发与复合在某一热平衡值上达到动态平衡。热平衡载流子浓度热平衡载流子浓度：本征半导体中本征激发——产生自由电子空穴对。电子和空穴相遇释放能量——复合。T导电能力ni或光照热敏特性光敏特性N型半导体：本征半导体中掺入少量五价元素构成。+4+4+5+4+4简化模

7、型：N型半导体多子—自由电子少子—空穴自由电子常温情况下，杂质元素全部电离为自由电子和正离子，正离子在晶格中不能移动，不参与导电。（杂质电离（多数）和本征激发产生）（本征激发产生）1.1.2杂质半导体：常温情况下，杂质元素全部电离为空穴和负离子，负离子在晶格中不能移动，不参与导电。+4+4+3+4+4P型半导体：简化模型：P型半导体少子——自由电子多子——空穴本征半导体中掺入少量三价元素构成。空穴（杂质电离（多数）和本征激发产生）（本征激发产生）杂质半导体中载流子浓度计算N型半导体（热平衡条件）（电中性方程）P型半导体杂质半导

8、体呈电中性少子浓度取决于温度。多子浓度取决于掺杂浓度。1.1.3两种导电机理——漂移和扩散载流子在电场作用下的运动运动称漂移运动，所形成的电流称漂移电流。漂移电流密度总漂移电流密度：迁移率漂移与漂移电流电导率：半导体的电导率电阻：电压：V=El电流：I=SJt+-V长度l截面