二极管和三极管课件.ppt

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1、第七章二极管和三极管7.1半导体基础知识自然界中的物质，按其导电能力可分为三大类：导体、半导体和绝缘体。④掺杂性：通过掺入杂质可明显改变半导体的电导率，（在30℃的纯锗中掺入一亿分之一的杂质，电导率增加几百倍）①导电能力介于导体与绝缘体之间。②热敏性：温度可明显改变半导体的电导率。③光敏性：光照可改变半导体的电导率，还可产生电动势，这是BJT的光电效应。一、半导体的特点：二、本征半导体完全纯净的、结构完整的半导体材料称为本征半导体。它在物理结构上呈单晶体形态。现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗，它们的最外层电子（价电子）都是四个。GeSi本征半导体晶体+4

2、+4+4+4+4+4+4+4+4价电子共价键二、杂质半导体在本征半导体中加入微量杂质（≤百万分之一），可使其导电性能显著改变。根据掺入杂质的性质不同，杂质半导体分为两类：电子型（N型）半导体和空穴型（P型）半导体。1、N型半导体（电子型）在硅（或锗）半导体晶体中，掺入微量的五价元素，如磷、砷、锑，则构成N型半导体。见下图。N型半导体的共价键结构2、P型半导体（空穴型）在硅（或锗）半导体晶体中，掺入微量的三价元素，如硼、铝、铟，则构成P型半导体。P型半导体共价键结构+4+4+4+4+4+4+4+4+4+3受主原子空穴三、PN结在一块半导体单晶上一侧掺杂成为P型半

3、导体，另一侧掺杂成为N型半导体，两个区域的交界处就形成了一个特殊的薄层(不能移动的正、负离子)，称为PN结。PNPN结1、PN结的形成2、PN结的单向导电性（1）正向偏置：P“+”，N“-”PN电路中有较大的正向电流，PN结导通，相当于导线。I（2）反向偏置：P“-”，N“+”PN电路中有很小的反向电流，PN结截止，相当于断路。IS反向电流又称反向饱和电流，数值非常小（μA级）。对温度十分敏感，随着温度升高，IS将急剧增大。3.PN结的反向击穿反向击穿：当反向电压达到一定数值时，反向电流急剧增加的现象称为反向击穿（电击穿）。若不加限流措施，PN结将过热而损坏，

4、此称为热击穿。电击穿是可逆的，而热击穿是不可逆的，应该避免。7.2半导体二极管半导体二极管本质上就是一个PN结，具有单向导电性。二极管按半导体材料的不同可以分为硅二极管、锗二极管和砷化镓二极管等。可分为点接触型、面接触型和平面型二极管三类，如下图所示。点接触型管子中不允许通过较大的电流，因结电容小，可用在检波和变频等高频电路中。面接触型二极管PN结的面积大，允许流过的电流大，但只能在较低频率下工作，可用作工频大电流整流电路。+-阴极阳极一、符号常见的二极管有金属、塑料和玻璃三种封装形式。按照应用的不同，二极管分为整流、检波、开关、稳压、发光、光电、快恢复和变容

5、二极管等。根据使用的不同，二极管的外形各异，下图所示为几种常见的二极管外形。二、伏安特性二极管两端的电压u及其流过二极管的电流i之间的关系曲线，称为二极管的伏安特性。1、正向特性二极管外加正向电压时，电流和电压的关系称为二极管的正向特性。如下图所示，当二极管所加正向电压比较小时（0

6、电压V(BR)反向特性–50I/mAU/V0.20.4–2551015–0.01–0.02锗管的伏安特性2AP260二极管的伏安特性导通电压：Si:0.6~0.8V；Ge:0.2~0.3V2、反向特性二极管外加反向电压时，电流和电压的关系称为二极管的反向特性。由上图可见，二极管外加反向电压时，反向电流很小（Si管10-15~10-10A，Ge管10-10~10-7A），而且在相当宽的反向电压范围内，反向电流几乎不变，因此，称此电流值为二极管的反向饱和电流IS。3、反向击穿特性从上图可见，当反向电压的值增大到VBR时，反向电压值稍有增大，反向电流会急剧增大，称此

7、现象为反向击穿，VBR为反向击穿电压。利用二极管的反向击穿特性，可以做成稳压二极管，但一般的二极管不允许工作在反向击穿区。二、二极管的温度特性二极管是对温度非常敏感的器件。实验表明，随温度升高，二极管的正向压降会减小，正向伏安特性左移，即二极管的正向压降具有负的温度系数（约为-2mV/℃）；温度升高，反向饱和电流会增大，反向伏安特性下移，温度每升高10℃，反向电流大约增加一倍。下图所示为温度对二极管伏安特性的影响。温度对二极管伏安特性的影响三、二极管的主要参数1、最大整流电流IF最大整流电流IF是指二极管长期连续工作时，允许通过二极管的最大正向电流的平均值。2

8、、反向击穿电压VBR反向击穿电压是指二