PN结及其单向导电特性半导体二极管的伏安特性曲线

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1、本章重点内容PN结及其单向导电特性半导体二极管的伏安特性曲线二极管在实际中的应用三极管的结构和工作原理三极管的放大作用三极管的测量1.1    PN结1.1.1本征半导体空穴自由电子abc＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4共价键的两个价电子价电子＋4（a）硅和锗原子的简化结构模型(b)晶体的共价键结构及电子空穴对的产生图1.1硅、锗原子结构模型及共价键结构示意图第1章半导体器件1.1.2杂质半导体1．N型半导体2．P型半导体磷原子自由电子＋4＋4＋4＋4＋5＋4＋4＋4＋4电子一空穴对图1.2N型半导体的结构空穴硼原子＋4＋4＋4＋4＋3＋4＋4＋4＋4电子

2、一空穴对图1.3P型半导体的结构3.PN结的形成内电场P区N区P区N区空间电荷区图1.4PN结的形成4．PN结的单向导电特性(1)PN结的正向导通特性R外电场内电场IR空穴(多数)电子(多数)NP变薄NP变厚IR≈0R外电场内电场电子(少数)空穴(少数)(a)正向偏置（b）反向偏置图1.5PN结的导电特性(2)PN结的反向截止特性1.2半导体二极管1.2.1半导体二极管的结构及其在电路中的符号－外壳(阴极)(阳极)PN阳极引线阴极引线VD－＋(阴极)（a）结构（b）电路符号（c）实物外形图1.6二极管结构、符号及外形uv/V015105（μA）iv/mAABB

3、′A′-5IR0.20.40.60.8C′D′DC-30-U（BR）硅锗图1。.7二极管伏安特性曲线1.2.2半导体二极管的伏安特性1．正向特性2．反向特性3．反向击穿特性4．温度对特性的影响1.2.3半导体二极管的主要参数1．最大整流电流IF2．最大反向工作电压URM3．反向饱和电流IR4．二极管的直流电阻R5．最高工作频率fM1.2.4半导体二极管的命名及分类1．半导体二极管的命名方法用数字表示电极数目用字母表示材料和极性用字母表示类型用数字表示序号用数字表示规格图1.8半导体器件的型号组成2．半导体二极管的分类1.2.5二极管的判别及使用注意事项1．二极

4、管的判别（用万用表进行检测）（1）二极管正、负极性及好坏的判断（2）二极管好坏的判别（3）硅二极管和锗二极管的判断（4）普通二极管和稳压管的判别2．二极管使用注意事项1.2.6几种常用的特殊二极管1.稳压二极管(1)．稳压二极管的工作特性(a)伏安特性（b）符号图1.9稳压二极管的特性曲线和符号0IA（Izmin）IZIA（Izmax）I／mAΔUZU／VBAUZΔIZUBUAVD(2).稳压管的主要参数2.发光二极管(1)．普通发光二极管(2)．红外线发光二极管3．激光二极管4光电二极管5变容二极管(a)压控特性曲线(b)电路符号图1.10变容二极管的压控特

5、性曲线和电路符号80604020CJ/pF2468101214U/V0VD1.3半导体三极管1.3.1三极管的结构及类型半导体三极管是由两个背靠背的PN结构成的。在工作过程中，两种载流子（电子和空穴）都参与导电，故又称为双极型晶体管，简称晶体管或三极管。两个PN结，把半导体分成三个区域。这三个区域的排列，可以是N-P-N，也可以是P-N-P。因此，三极管有两种类型：NPN型和PNP型。NPN型PNP型箭头方向表示发射结加正向电压时的电流方向1.3.2电流分配和电流放大作用（1）产生放大作用的条件内部：a）发射区杂质浓度>>基区>>集电区b）基区很薄外部：发射结

6、正偏，集电结反偏（2）三极管内部载流子的传输过程a）发射区向基区注入电子，形成发射极电流iEb）电子在基区中的扩散与复合，形成基极电流iBc）集电区收集扩散过来的电子，形成集电极电流iC（3）电流分配关系：iE=iC+iB实验表明IC比IB大数十至数百倍，因而有。IB虽然很小，但对IC有控制作用，IC随IB的改变而改变，即基极电流较小的变化可以引起集电极电流较大的变化，表明基极电流对集电极具有小量控制大量的作用，这就是三极管的电流放大作用。1.3.3三极管的特性工作状态及接法1．输入特性曲线与二极管类似2．输出特性曲线（1）放大区：发射极正向偏置，集电结反向偏

7、置（2）截止区：发射结反向偏置，集电结反向偏置（3）饱和区：发射结正向偏置，集电结正向偏置此时1.3.4三极管的主要参数1、电流放大系数β：iC=βiB2、极间反向电流iCBO、iCEO：iCEO=（1+β）iCBO3、极限参数（1）集电极最大允许电流ICM：下降到额定值的2/3时所允许的最大集电极电流。（2）反向击穿电压U（BR）CEO：基极开路时，集电极、发射极间的最大允许电压。（3）集电极最大允许功耗PCM。(a)(b)(c)图1.17三极管引脚识别示意图BCEEBCEBCBECC13973．南韩、日本三极管介绍。4．彩电和彩显行输出管简介5．三极管好

8、坏的判别6．三极管的代换原则1.3.5