第1章常用半导体器件11半导体的基本知识ppt课件.ppt

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1、同学们，大家好！本学期由我和大家共同学习模拟电子技术基础，希望我们合作愉快！模拟电子技术基础多媒体教程主讲：张凤凌（河北科技大学信息学院基础电子教研室）导言：模拟电子技术基础模拟电子技术基础是认识、了解电子科学技术的基础课程，随着科学的发展和社会的进步，电子技术在我们的工作、生活中的应用越来越广泛……。通过学习希望大家达到一定的学习目的：1、掌握基本知识、基本概念；2、认识常用的电子器件；3、学会分析电子电路；4、认识、了解电子电路的应用。本课程抽象性强，不易理解，概念又多，所以在学习过程中有一

2、定的学习要求：**1.为了有一个圆满的“结果”，要求杜绝迟到、早退、缺课现象；上课认真听讲，下课及时复习，准时、独立完成作业；**2.重视实验、实践活动，以提高动手能力，以及分析问题、解决问题的能力；**3.会抓问题的主要方面，分析问题时分清主、次，学会对实际问题的分析方法。本课程主要研究模拟信号的放大、运算处理，波形的产生和信号的转换等内容。本课程总学时72学时;7个实验14学时.成绩组成：平时成绩（20分）作业考勤课堂纪律期末考试（80分）第1章常用半导体器件第2章基本放大电路第3章多级放大

3、电路第5章放大电路的频率响应第6章放大电路中的反馈第7章信号的运算和处理第8章波形的产生和信号的转换第9章功率放大电路第10章直流电源模电课程的主要内容第1章常用半导体器件主讲内容1.1半导体基础知识1.2半导体二极管1.3双极型晶体管1.4场效应管（简介）第1章常用半导体器件内容提要本章主要介绍半导体的基本知识,阐述常用半导体器件:半导体二极管、晶体管等元件的工作原理和基本特性.本着“管为路用”的原则,在了解其基本原理的基础上,重点掌握他们的外特性——基本应用。1.1半导体基础知识导体：自然

4、界中很容易导电的物质称为导体，如铜、铁等金属材料一般都是导体。绝缘体：几乎不导电物质，称为绝缘体，如橡胶、陶瓷、塑料和石英。半导体：导电能力处于导体和绝缘体之间，称为半导体，如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。一、物质的分类：按导电能力分类热敏特性:当半导体的温度升高时，其导电能力增强。应用:制作各种热敏元件—如热敏电阻等。杂敏特性:当在纯净半导体中掺入杂质以后，其导电能力增强。应用:制作各种电子元件—如二极管、三极管等。光敏特性:当半导体受光照时，其导电能力增强。应用:制作各种光敏元件—如

5、光敏电阻等。二、半导体的独有特性：半导体除了与其他物质的导电能力不同之外，其具有自己的独有特性：半导体在电子技术中，主要是应用其杂敏特性。完全纯净的具有单晶体结构的半导体称为本征半导体。其纯度可达99.99999%。二、本怔半导体的导电情况：一、本怔半导体的概念导体一般为低价元素，其最外层电子容易挣脱原子核的束缚成为自由电子(载流子),在外电场的作用下,自由电子定向移动,形成电流.1.1.1本征半导体当温度低于-273度时，半导体没有导电能力，其相当于绝缘体，而随温度升高，其导电能力增强。下面分

6、析半导体的导电情况：而半导体导电能力处于导体（低价元素构成）和绝缘体（高价元素构成）之间，如锗、硅等，均为四价元素。共价键价电子共有化，形成共价键的晶格结构半导体的导电情况：半导体导电时有两种载流子:自由电子和空穴且本征半导体中自由电子和空穴数量相等自由电子空穴当温度升高或受光照时：自由电子在外电场作用下，定向移动形成————电子电流+++++++-------正电荷的运动方向在外电场作用下，空穴的定向移动形成————空穴电流+++++++-------空穴的运动方向注意总电流=电子电流+空穴电

7、流1.半导体中含有两种载流子——自由电子和空穴;总结2.本征半导体中电子和空穴成对出现,浓度相等;3.由于热激发可产生电子和空穴,因此半导体的导电能力和温度有关,对温度很敏感。1.1.2杂质半导体一、N型半导体在纯净的硅晶体中掺入微量五价元素（如磷），使之取代晶格中硅原子的位置，就形成了N型半导体。电子--多子;空穴--少子.⃘⃘⃘⃘⃘N型半导体结构示意图杂质正离子二、P型半导体在纯净的硅晶体中掺入微量三价元素（如硼），使之取代晶格中硅原子的位置，就形成了P型半导体。空穴--多子;电子--少子。

8、•••••P型半导体结构示意图杂质负离子注意杂质半导体中，多子的浓度决定于掺杂原子的浓度；少子的浓度决定于温度。1.1.3PN结采用不同的掺杂工艺，将P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上，在它们的交界面就形成PN结。PN结具有单向导电性。一、PN结的形成P区N区•••••⃘⃘⃘⃘在交界面，由于两种载流子的浓度差，出现扩散运动。在交界面，由于扩散运动,经过复合,出现空间电荷区空间电荷区耗尽层空间电荷区产生内电场，内电场阻止多子的扩散运动，而使少子的漂移运动增强。空间电荷区耗尽层-+内电场当扩散