1-半导体二极管及其应用电路.ppt

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1、电子技术概貌：电子技术应用领域：广播通信：发射机、接收机、扩音、录音、程控交换机、电话、手机网络：路由器、ATM交换机、收发器、调制解调器工业：钢铁、石油化工、机加工、数控机床交通：飞机、火车、轮船、汽车军事：雷达、电子导航航空航天：卫星定位、监测医学：γ刀、CT、B超、微创手术消费类电子：家电（空调、冰箱、电视、音响、摄像机、照相机、电子表）、电子玩具、各类报警器、保安系统电子器件发展历程：电子管→晶体管→集成电路→大规模集成电路→→超大规模集成电路1904年电子管问世1947年晶体管诞生1958年集成电路研制成功电子管、晶体管、集

2、成电路比较1947年贝尔实验室——第一只晶体管1958年德州仪器公司——第一块集成电路1969年大规模集成电路1975年超大规模集成电路第一片集成电路只有4个晶体管，而1997年一片集成电路中有40亿个晶体管。有科学家预测，集成度还将按10倍/6年的速度增长，到2015或2020年达到饱和。现代电子器件的鼻祖第一只晶体管的发明者（byJohnBardeen,WilliamSchockleyandWalterBrattaininBellLab）他们在1947年11月底发明了晶体管，并在12月16日正式宣布“晶体管”诞生。1956年获诺贝

3、尔物理学奖。巴因所做的超导研究于1972年第二次获得诺贝尔物理学奖。第一个集成电路及其发明者（JackKilbyfromTI）1958年9月12日，在德州仪器公司的实验室里，实现了把电子器件集成在一块半导体材料上的构想。42年以后，2000年获诺贝尔物理学奖。“为现代信息技术奠定了基础”。模电与数电：自然界中的物理量有两大类：模拟量和数字量t℃t℃tu？模拟量模拟信号模拟电路模拟电子技术tu？数字量数字信号数字电路数字电子技术混频级中频放大级检波级功率放大级超外差式无线电收音机原理框图放大滤波采样-保持模-数转换生产控制系统微处理机系

4、统数-模转换电压-电流转换检测与传感执行机构生产设备物理系统电子系统电子系统：从电路板产生来看学习要求与教学环节确定电路功能与要求电路结构设计电路参数计算元件选型电路可行性分析计算机仿真制板制作调试与测试掌握电子技术基本概念掌握各功能电路结构掌握各类定性分析方法掌握各类参数估算方法熟悉各类元器件外特性熟悉EDA软件熟悉制板软件,培养动手操作能力熟悉电子仪器仪表课堂教学实验教学电子实习课程设计第1章半导体二极管及其应用电路1.1半导体基础知识1.2半导体二极管小结1.3稳压二极管1.4二极管典型应用电路1.5辅修内容包含半导体元件等等是

5、半导体元件之一，应用广泛你想知道吗？什么是半导体？PN结是怎样形成的？二极管是干什么用的？电子电路你知道吗？1.1半导体基础知识1.1.1　半导体材料及其特性1.1.2　杂质半导体1.1.3　PN结1.1.1半导体材料及其特性半导体—导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。本征半导体—纯净的半导体。如硅、锗单晶体。共价键—相邻原子共有价电子所形成的束缚。从导电性来分类，物体可分为：共价键结构—2.本征半导体的共价键结构导体、绝缘体、半导体1.半导体的特殊性质——热敏性、光敏性、掺杂性硅(锗)的原子结构简化模型原子核硅(锗)的共价键结构价电

6、子(束缚电子)硅锗本征半导体的晶体结构空穴本征激发：复合：自由电子和空穴在运动中相遇重新结合成对消失的过程。在室温或光照下价电子获得足够能量摆脱共价键的束缚成为自由电子，并在共价键中留下一个空穴的过程。3.本征半激发与复合空穴可在共价键内移动自由电子本证激发与复合是一对相反的运动！半导体中有两种载流子——自由电子和空穴两种载流子的运动：自由电子(在共价键以外)的运动空穴(在共价键以内)的运动载流子—运载电荷的粒子（带电粒子）本征半导体中的电流是两个电流之和电子电流、空穴电流——自由电子带负电，空穴带正电。结论：1.本征半导体中电子空穴

7、成对出现，且数量少；2.半导体中有电子和空穴两种载流子参与导电；3.本征半导体导电能力弱，并与温度有关。4.、温度对本征半导体中载流子的影响载流子的浓度随温度的升高而增加。动态平衡——本征激发与复合运动最终要达到动态平衡。N型+5+4+4+4+4+4磷原子多余电子载流子数电子数1.N型半导体在本征半导体中掺入微量的5价杂质元素空穴—少子（少数载流子）电子—多子（多数载流子）多余电子—杂质原子为施主原子正离子—带正电，不能移动1.1.2杂质半导体P型+3+4+4+4+4+4硼原子空位空穴—多子（多数载流子）电子—少子（少数载流子）载流

8、子数空穴数2.P型半导体在本征半导体中掺入微量的3价杂质元素空位—电中性杂质原子为受主原子负离子—带负电，不能移动区分N型半导体和P型半导体！4.杂质半导体的导电作用IIPINI=IP+INN型半导体IINP型半导体