二极管及三极管.ppt

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1、（下）第7章半导体二极管和三极管电工技术与电子技术返回第7章半导体二极管和三极管返回后一页7.3半导体二极管7.4稳压二极管7.5半导体三极管7.2PN结7.1半导体的导电特性返回前一页后一页第7章半导体二极管和三极管本章要求：一、了解PN的单向导电性、二极管的特性和主要参数。二、了解稳压管的稳压性能和主要参数。三、了解三极管的电流放大作用、特性和主要参数。四、会根据二极管的单向导电性分析含有二极管的电路。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。讨论器件的目的在于应用。学会用工程观点分析问题，就是根据实际情况，对

2、器件的数学模型和电路的工作条件进行合理的近似，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，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、RC的值有误差、工程上允许一定的误差、采用合理估算的方法。前一页后一页返回7.1半导体的导电特性半导体的特性：(可制成温度敏感元件，如热敏电阻)掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使其导电能力明显改变。光敏性：当受到光照时，其导电能力明显变化。(可制成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光电池等)。热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强。前一页后

3、一页返回7.1.1本征半导体完全纯净的、结构完整的半导体晶体，称为本征半导体。硅和锗的晶体结构前一页后一页返回硅和锗的共价键结构共价键共用电子对共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中，称为束缚电子。+4+4+4+4前一页后一页返回+4+4+4+4自由电子空穴束缚电子在常温下，由于热激发，使一些价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电子（带负电），同时共价键上留下一个空位，称为空穴（带正电）。本征半导体的导电机理这一现象称为本征激发。前一页后一页返回本征半导体的导电机理在其它力的作用下，空穴吸引临近的电子来填补，其结果相当于空穴的迁移。空穴的迁

4、移相当于正电荷的移动，因此可以认为空穴是载流子。因常温下束缚电子很难脱离共价键成为自由电子，因此本征半导体中的自由电子和空穴很少，所以本征半导体的导电能力很弱。当半导体外加电压时，在电场的作用下将出现两部分电流：1）自由电子作定向移动电子电流2）价电子递补空穴空穴电流+4+4+4+4前一页后一页返回本征半导体的导电机理本征半导体中存在数量相等的两种载流子，即自由电子和空穴。温度越高，载流子的浓度越高，本征半导体的导电能力越强。温度是影响半导体性能的一个重要的外部因素，这是半导体的一大特点。本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。跳转前一页后一页返回

5、7.1.2N型半导体和P型半导体N型半导体掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度，所以，自由电子浓度远大于空穴浓度。自由电子称为多数载流子（多子），空穴称为少数载流子（少子）。+4+4+4+4+5多余电子磷原子掺入五价元素在常温下即可变为自由电子失去一个电子变为正离子返回前一页后一页前一页后一页P型半导体掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度，所以，空穴浓度远大于自由电子浓度。空穴称为多数载流子（多子），自由电子称为少数载流子（少子）。+4+4+4+4+3硼原子空穴掺入三价元素接受一个电子变为负离子返回杂质半导体的示意表示法－－－－－－－－－－－－－－－－

6、－－－－－－－－P型半导体++++++++++++++++++++++++N型半导体前一页后一页无论N型或P型半导体都是中性的，对外不显电性。返回1.在杂质半导体中多子的数量与（a.掺杂浓度、b.温度）有关。2.在杂质半导体中少子的数量与（a.掺杂浓度、b.温度）有关。3.当温度升高时，少子的数量（a.减少、b.不变、c.增多）。abc4.在外加电压的作用下，P型半导体中的电流主要是，N型半导体中的电流主要是（a.电子电流、b.空穴电流）ba前一页后一页返回7.2PN结7.2.1PN结的形成多子的扩散运动内电场E少子的漂移运动浓度差－－－－－－－－－－

7、－－－－－－－－－－－－－－P型半导体++++++++++++++++++++++++N型半导体空间电荷区内电场越强，漂移运动越强，而漂移使空间电荷区变薄。扩散的结果使空间电荷区变宽。扩散和漂移这一对相反的运动最终达到动态平衡，空间电荷区的厚度固定不变。空间电荷区也称PN结前一页后一页返回前一页后一页二、PN结的单相导电性1.PN结加正向电压（正向偏置）PN结变窄P接正、N接负－－－－－－－－－－－－－－－－－－++++++++++++++++++U内电场外电场PNIF内电场被削弱，多子的扩散加强，形成较大的扩散电流。PN结正向电阻较小，正向电流较大，

8、PN结处于导通状态。返回2.PN结加反向电压（反向偏置）－－－－－－－－－－－－－－－－－－+