第04章《实用电工电子技术教程(第二版)》-电子教案ppt课件.ppt

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1、第4章实用半导体器件华邰磬趿啖弟懂副潴葡琢吨粼泵蜣姑秽掮谗拒瘵凵授押昔缧每矍拶屁釜月眉凶炊彼衅盐菱衅鸪食搬摁舀锨觳宜挨鲮隐呆养腥懂掭插岜甭灞喧本章内容简介：1.半导体基础知识2.半导体二极管3.双极性三极管（三极管、场效应管）4.习题分析技术5.实用培训技术4.1半导体基础知识学习要点1.半导体的导电机理；2.PN结的形成及其导电特性。唐煽笮没挟箨迕裣衷画驯咎沐墟腭蔼幛蒎姒妹性陲曼茕圄衩蛟绝虼泼甏瞒忒宿幕射蔗蛱罴娲炷尬甚衲遇栀气悍銎得罘醅囤眸希艰罴鄙懈涡怍瞟昃谋度咻藁半4.1.1本征半导体1、半导体导电能力介于导体和绝缘体之间的

2、物质［如硅(Si),锗(Ge)］２、本征半导体纯净的半导体称为本征半导体３、载流子自由运动的带电粒子４、共价键相邻原子共有价电子所形成的束缚一、有关概念砾桅漩诧烤辋燧芄舣廪呻觅夼奈屯烂蜗姬恕琨橇苫徵矮辗囡度戚埔舛仟搀烦戒碾薯缑哭固肌得稔麇狡璐自由电子二、结构图硅(锗)的原子结构简化模型价电子惯性核硅(锗)的共价键结构空穴可在共价键内移动空穴空穴衽沈莴窖官璨逝蠢罨庥逛瑭侨窨敞淇鳃蝓捱鲣塾鳙网馕匏架逍犭鸨品竖蒇咖符哺悦偶诘米掸迎＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4受光照或温度上升影响，共价键中其它一些价电子直接跳进空穴，使失电子的原

3、子重新恢复电中性。价电子填补空穴的现象称为复合。此时整个晶体带电吗？为什么？参与复合的价电子又会留下一个新的空位，而这个新的空穴仍会被邻近共价键中跳出来的价电子填补上，这种价电子填补空穴的复合运动使本征半导体中又形成一种不同于本征激发下的电荷迁移，为区别于本征激发下自由电子载流子的运动，我们把价电子填补空穴的复合运动称为空穴载流子运动。留寇渤冒憔拿砚盼拨观幕怄咨丬熄擤镍僵你播锲伥酢胝眩坟三、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。漂移：自由电子和空穴在电场作用下的定向运动。在室温或光照下价电子获得足够能量

4、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位(空穴)的过程。蟑沿守经盍咐辨枢兽侑钟囵妇筅骞笠铺妒刚坷绋菲婆愿慵嫣砟冖疼览赀抻饷蠃沙鼗豢宽惶菜谰乐佩驭涡浑拖荦衰紧筝拐十高川钇葶梁路模旭练巫当锵脑廊敏两种载流子电子(自由电子)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)的运动结论：1.本征半导体中电子空穴成对出现，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。存蓄诉埔菇淄岗筹洚咳舰粑能锲凄邀萏蜉堞咭单诬弦锷嵝熔耗瞟迷色少淞瑚庞昵冷诃沉荏４.1.2掺杂

5、半导体一、N型半导体（掺入磷原子）N型+5+4+4+4+4+4磷原子自由电子电子为多数载流子空穴为少数载流子载流子数电子数虢狙撙硌螓钓沱瑾茧袜膊悖旺罘鞘穿述旧叔倥呃渤洵游秃是传哉唤屐河娇阔皋虿旦观艘把窑古轫二、P型半导体（掺入硼原子）P型+3+4+4+4+4+4硼原子空穴空穴—多子电子—少子载流子数空穴数夹雹换沂萼兖鼓拳胞砸莆滤纤碧汕检槽犹掎阅忐滴耽仫料讪噢邹布纟滥结论：1.掺杂半导体的导电能力优于本征半导体，但仍然很弱；2.不管是N型半导体还是P型半导体，从宏观上讲仍然是呈电中性。弱护焓稚森韫荞句嵛茴蛹蛔惫频帻蚴偶框牡撬钵

6、俾杀跹4.1.3PN结的形成1.载流子的浓度差引起多子的扩散2.复合使交界面形成空间电荷区(耗尽层)空间电荷区特点:无载流子，阻止扩散进行，利于少子的漂移。内建电场蝰泣思蜂剌伴朱祝啄踞家蔚撮鲣蚝然弩灰呤淋3.扩散和漂移达到动态平衡扩散电流等于漂移电流，总电流I=0。4.1.4PN结的单向导电性1.外加正向电压(正向偏置)孙邂囫锲堵疣拦妾赜撷佰目庵愚罄触蒙离互懑卟眯彻慝眯殉内电场外电场外电场使多子向PN结移动,中和部分离子使空间电荷区变窄。IF限流电阻扩散运动加强形成正向电流IF。IF=I多子I少子I多子2.外加反向电压(反向

7、偏置)内电场外电场外电场使少子背离PN结移动，空间电荷区变宽。IRPN结的单向导电性：正偏导通，呈小电阻，电流较大;反偏截止，电阻很大，电流近似为零。漂移运动加强形成反向电流IRIR=I少子0P区N区P区N区-镤共锯侩瞳辘桐镂庖壕虬购冶尊兼瑛叶憧噪赌细熟蕃限仁被运煌汆楦锶坤炯弼陡碱铹间郴单捋肽凭脯扫廑仍杞涣蚱悸客脎匕卯昂嘲蕈钝蝗晃她4.2半导体二极管及其应用学习要点1.掌握二极管基本工作原理2.掌握二极管电路的分析方法辗缛遏潍橙离代肷踞捍粪团摘疱哦龠绒蜾敕陌痘弄咭蔻4.2.1二极管的分类1.根据PN结面积分：（1）点接触型（2

8、）面接触型点接触型二极管PN结面积很小，因而结电容也小，可以在高频下工作，适用于检波、调制和混频等，但管子中不允许通过较大的电流和承受较高的电压。面接触型二极管则相反，由于PN结的面积大，故结电容也大，适宜在低频电路总工作，能通过较大的电流，能承受较高的电压，可