【电子技术】14二极管和晶体管ppt课件.ppt

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1、电子技术电工电子教研部第14章二极管和晶体管14.3二极管14.4稳压二极管14.5晶体管14.2PN结及其单向导电性14.1半导体的导电特性14.6光电器件教学目的和要求：1、掌握二极管外特性和主要参数，正确理解PN结；2、正确理解三极管工作原理，熟练掌握其外特性和主要参数。重点：1、半导体导电特性2、PN结的形成与特点3、二极管结构及伏安特性4、三极管工作原理及特性难点：1、三极管工作原理及特性学会用工程观点分析问题，就是根据实际情况，对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

2、实际意义的结果。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。14.1半导体的导电特性◆导体、半导体和绝缘体1、很容易导电的物质称为导体，金属一般都是导体。2、有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。3、导电特性处于导体和绝缘体之间的物质，称为半导体，如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。一种物质的导电性能取决于它的载流子密度（浓度）。◆半导体的导电特性：(可做成温度敏感元件，如热敏电阻)。掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电能力明

3、显改变(可做成各种不同用途的半导体器件，如二极管、三极管和晶闸管等）。光敏性：当受到光照时，导电能力明显变化(可做成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管等)。热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强14.1.1本征半导体完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征半导体。晶体中原子的排列方式硅单晶中的共价键结构共价键SiSiSiSi价电子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（或价电子），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很少，导电能力很弱。本征半导体的导

4、电机理在绝对0度（T=0K）和没有外界激发时,价电子完全被共价键束缚着，本征半导体中没有可以运动的带电粒子，它的导电能力为0。半导体的导电机理不同于其它物质，所以它具有不同于其它物质的特点。比如：当受外界热和光的作用时，它的导电能力明显变化。往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使它的导电能力明显改变。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，同时共价键上留下一个空位，称为空穴。◆热激发热激发（本征激发）本征半导体的导电机理空穴吸引邻近价电子来填补，这样的结果相当于空穴的迁移，因此

5、可以认为空穴是载流子。空穴导电：2、自由电子和空穴总是成对出现，同时又不断复合。3、在一定温度下，电子空穴对的产生和复合达到动态平衡，于是半导体中的载流子数目便维持一定。特点：1、半导体有两种载流子：自由电子和空穴14.1.2N型半导体和P型半导体掺杂后自由电子数目大量增加，自由电子导电成为这种半导体的主要导电方式，称为电子半导体或N型半导体。掺入五价元素SiSiSiSip+多余电子磷原子在常温下即可变为自由电子失去一个电子变为正离子在本征半导体中掺入微量的杂质（某种元素）,形成杂质半导体。在N型半导体中自由电子是

6、多数载流子，空穴是少数载流子。N型半导体N型半导体中的载流子是什么？结论：1、掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度。2、自由电子浓度远大于空穴浓度。多数载流子（多子）自由电子少数载流子（少子）空穴。14.1.2N型半导体和P型半导体掺杂后空穴数目大量增加，空穴导电成为这种半导体的主要导电方式，称为空穴半导体或P型半导体。掺入三价元素SiSiSiSi在P型半导体中空穴是多数载流子，自由电子是少数载流子。B–硼原子接受一个电子变为负离子空穴无论N型或P型半导体都是中性的，对外不显电性。P型半导体的特点：1、P型半导体：

7、本征半导体中掺入三价元素。2、P型半导体中多子空穴，少子电子。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一、PN结的形成14.2PN结1、空间电荷区中几乎没有载流子。(故空间电荷区的电阻率很高)2、空间电荷区中内电场阻碍多子的扩散运动，促进少子的漂移运动。3、

8、P区中的电子和N区中的空穴（都是少子），数量有限，因此由它们形成的电流很小即漂移电流很小，nA级。请注意4、扩散与漂移达到动态平衡时,空间电荷区的宽度基本稳定,PN结处于相对稳定状态。二、PN结的单向导电性PN结加上正向电压、正向偏置的意思都是：P区接外电源的正极、N区接负极。PN结反向偏置PN结加上反向电压、反向偏置的意思都是：P区接外电源负极、N区接正极