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1、第二章半导体二极管及其基本电路半导体PN结的形成及特性（重点）半导体二极管（Diode）的结构、特性及参数二极管基本电路及其分析方法（重点）特殊二极管§2.1半导体导体容易传导电流的称为导体。如金属。绝缘体几乎不传导电流的称为绝缘体。如橡胶，陶瓷。半导体导电能力介于导体和绝缘体之间，并且受到外界光和热的刺激或加入微量的杂质时，导电能力将发生显著变化的物质称为半导体。如硅(Si)，锗(Ge)。一、本征半导体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。+4+4+4+4+4共价键束缚电子图半导体的原子结构示意图（a）硅原子；（b）锗原子；（c）简化模型+4+
2、4+4+4+4自由电子空穴挣脱共价键的束缚自由活动的电子空穴自由电子束缚电子成为自由电子后，在共价键中所留的空位。本征激发空穴移动方向与电子移动方向相反，可用空穴移动产生的电流代表束缚电子移动产生的电流，空穴迁移就相当于正电荷的移动。可将空穴看成是带正电荷的载流子，自由电子和空穴均参与导电是半导体区别于导体的重要特性。空穴与自由电子关系本征半导体中载流子的浓度复合二、杂质半导体杂质半导体电子半导体(Negative)空穴半导体(Positive)加+5价元素磷(P)、砷(As)、锑(Sb)加+3价元素硼(B)、铝(Al)、铟(In)、镓(Ga)元素周期表1、电子半导
3、(Negative)——N型半导体+5价元素磷(P)、砷(As)、锑(Sb)等在硅晶体中给出一个多余电子，故叫施主原子。电子数目=空穴数+正离子数（主要来自杂质）（主要来自本征半导体）（全部来自杂质）多数载流子：电子少数载流子：空穴2、空穴半导(Positive)——P型半导体+3价元素硼(B)、铝(Al)、铟(In)、镓(Ga)等在硅晶体中接受一个电子，故叫受主原子。空穴数目=电子数+负离子数（主要来自杂质）（主要来自本征半导体）（全部来自杂质）多数载流子：空穴少数载流子：电子§2.2PN结的形成及特性一、PN结1952年第一个PN结形成。PNPN内电场PN结1、
4、PN结的形成PN结的动态平衡因浓度差形成多子的扩散运动杂质离子形成空间电荷区空间电荷区形成内电场内电场促使少子漂移内电场阻止多子扩散达到动态平衡动画3二、PN结的单向导电性PN结的单向导电性是其基本特性1、外加正向电压外加电场方向与内电场方向相反PN内电场外电场IF2、外加反向电压外加电场方向与内电场方向相同PN内电场外电场ISIS很小，就可以看作PN结在外加反向偏置时呈现出很大的阻值。PN结加正向电压时，呈现低电阻，具有较大的正向扩散电流；PN结加反向电压时，呈现高电阻，具有很小的反向漂移电流。由此可以得出结论：PN结具有单向导电性。3、PN结的反向击穿PN结的外
5、加反向电压增大到一定的数值时，反向电流会突然增加，这个现象称为PN结的反向击穿。反向击穿热击穿电击穿可利用的，可逆的有害的，易烧坏PN结根据产生击穿的原因，电击穿又可分为：雪崩击穿齐纳击穿外加电场作用产生碰撞电离，形成倍增效应。在杂质浓度特别大的PN结中，外加电场直接破坏共价键，产生电子空穴对。4、PN结的V—I特性PN结的V—I特性如图所示vDiDISVBR反向饱和电流反向击穿电压注:VD为PN结的外加电压,VT为温度的电压当量,约为0.026V,IS为反向饱和电流。e=2.71828§2.3半导体二极管（diode）半导体二极管就是一个PN结。一、半导体二极管的
6、结构结构不同点接触型面接触型：适用于高频检波和数字电路开关。：适用于整流掺杂质浓度不同对称PN型P+N型PN+型按材料分:有硅二极管、锗二极管和砷化镓二极管等。按用途分:有整流、稳压、开关、发光、光电、变容、阻尼等二极管。按封装形式分:有塑封及金属封等二极管。按功率分:有大功率、中功率及小功率等二极管常见二极管外形图半导体二极管的结构及符号（a）点接触型结构;（b）面接触型结构;图半导体二极管的结构及符号（c）集成电路中的平面型结构;（d）图形符号二极管外形二、二极管的V—I特性图二极管伏安特性曲线二极管两端加正向电压时,就产生正向电流,当正向电压较小时,正向电流极
7、小（几乎为零）,这一部分称为死区,相应的A(A′)点的电压称为死区电压或门槛电压(也称阈值电压),硅管约为0.5V,锗管约为0.1V,如图中OA(OA′)段。(P69)当正向电压超过门槛电压时,正向电流就会急剧地增大,二极管呈现很小电阻而处于导通状态。这时硅管的正向导通压降约为0.6~0.7V,锗管约为0.2~0.3V,如图中AB(A′B′)段。二极管两端加上反向电压时,在开始很大范围内,二极管相当于非常大的电阻,反向电流很小,且不随反向电压而变化。此时的电流称之为反向饱和电流IR,见图中OC（OC′）段。二极管反向电压加到一定数值时,反向电流急剧增大,这种现象
