半导体二极管课件整流

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1、电工电子技术第1章直流电路第2章交流电路第3章磁路和变压器第4章直流电机第5章交流异步电动机和控制电机第6章常用电动机控制电路第7章常用半导体器件第8章基本放大电路第9章集成运算放大器及其应用第10章直流稳压电源第11章数字电子技术基础第12章组合逻辑电路第13章时序逻辑电路第14章电工电子技术的计算机辅助分析与设计共60学时11级模具(1)班7/20/20211电工电子技术第7章常用半导体器件7.1PN结和半导体二极管………………1437.1.1PN结…………………………1447.1.2半导体二极管………………1447.1.3特殊二极管7.1.4

2、二极管整流滤波电路7.1.5稳压二极管简单稳压电路7/20/20212第7章常用半导体器件下页7/20/202137.1半导体基础知识1.自然界的物质，按导电能力分，导体：半导体：绝缘体：金、银、铜、铁、铝……橡胶、陶瓷……＋硅、锗、硒……分为第7章常用半导体器件7/20/20214自然界的一切物质是由分子和原子组成的。7.1半导体基础知识原子＝原子核（＋）＋电子（－）＋物质按导电能力强弱可分为导体、绝缘体和半导体。7/20/202157.1半导体基础知识2.半导体的性质掺杂性（杂敏性）——指半导体对掺入杂质很敏感。热敏性——指半导体对温度变化很敏

3、感，如：热敏电阻。光敏性——指半导体受光照射时，电阻率显著减小，如：光敏二极管、光电三极管、光敏电阻。半导体材料的独特性能，是由半导体内部的导电机理决定的。7/20/202167.1半导体基础知识3.本征半导体纯净的且具有晶体结构的半导体，称为本征半导体。最常用的半导体为硅（Si）和锗（Ge），它们的共同特征是四价元素，即每个原子最外层为4个电子。＋4硅和锗的原子结构简化模型半导体中的原子是按照一定的规律整齐地排列着，呈晶体结构。7/20/20217半导体的原子结构电子原子核原子核电子退出第一帮助回退前进开始最后返回7/20/20218+4+4+4

4、+4+4+4+4+4+4晶格结构共价键晶体中，每个原子都和周围的4个原子通过共价键的形式，紧密联系在一起。下页7/20/202197.1半导体基础知识在一定的温度或光照的激发下，有些价电子获得足够的能量可以挣脱共价键的束缚，成为自由电子，同时原来的共价键中就留下了一个空位，称为空穴。由于热激发而在晶体中出现电子空穴对的现象，称为本征激发。半导体区别于导体的一个重要特点。下页7/20/202110+4+4+4+4+4+4+4+4+4本征激发由于热激发而在晶体中出现电子空穴对的现象下页7/20/2021117.1半导体基础知识4.掺杂半导体P型半导体N

5、型半导体掺入少量的三价元素(如硼)多子—空穴掺入少量的五价元素(如磷)多子—自由电子下页7/20/2021127.1半导体基础知识P型半导体——在本征半导体中掺入少量的三价元素（如硼），就形成了P型半导体。多子——空穴少子——自由电子+4+4+4+4+4+4+4+4+4+3+4+4+4+4+4+4+4+47/20/202113N型半导体——在本征半导体中掺入少量的五价元素（如磷），就形成了N型半导体。多子——自由电子少子——空穴7.1半导体基础知识+4+4+4+4+4+4+4+4+4+57/20/2021147.1半导体基础知识无论是N型半导体还是

6、P型半导体，其中多子和少子的移动都能形成电流。但是，由于多子的数量远远大于少子的数量，因此起主要导电作用的是多数载流子。一般可近似认为多数载流子的数量与掺入杂质的浓度是相等的。掺入杂质后，虽然形成了N型或P型半导体，但整个半导体晶体仍然呈电中性。7/20/2021157.1半导体基础知识5.PN结及其单向导电性在一块纯净的半导体中，通过特殊工艺，使它的一边成为P型半导体，另一边成为N型半导体，则两种半导体的交界面上就形成了一个具有特殊性能的薄层——PN结。半导体器件的核心－－－－－－－－－－－－P区＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋N区－－－－－－－－－－－

7、－P区＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋N区内电场PN结7/20/202116对少子的起增强作用，当这两种运动达到动态平衡时，就形成了。的建立，对多数载流子的起削弱作用，内电场的方向由区指向区。扩散的结果使它们的交界处建立起一个，P型半导体中的多数载流子由向区进行扩散，由向区进行扩散。PN结形成的过程中，PNNP空间电荷区NP内电场扩散漂移PN结N型半导体中的多数载流子PN结的形成过程：（即：内电场）7/20/2021177.1半导体基础知识--------------------++++++++++++++++++++内电场外电场空间电荷区变窄外电场空间电

8、荷区加宽加正向电压时加反向电压时PN--------------------++++++++++++++++++++内电场