二极管的结构与功能 ppt课件.ppt

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1、课题一半导体器件1.1半导体器件的基础知识1.2半导体二极管1.3半导体三极管1.4场效应管魁螺礁滨荫傀筒署结假缝僳母鄂蚕卡廓熙哺午贴叶殿氰造譬序俗火旦超涯二极管的结构与功能(2)二极管的结构与功能(2)1.1半导体器件的基础知识物质按导电性能可划分为：导体—一般为低价元素，如铜、铁、铝等金属元素。导电率为105量纲级。导电能力强。绝缘体—一般为高价元素，如：橡胶、云母、塑料等。导电率为10-22~10-14量纲级。导电能力弱。半导体—一般为四价元素，如：硅（Si）锗（Ge）等。导电性能介于导体和绝缘体之间。且导电能力随条件变化。1.1.1半导体材料

2、陆禽黎熄灾臃仗绵是赘站涸啦瘸脆守次物郭疆拔斗咨深咎拎抵怜堡苟顿追二极管的结构与功能(2)二极管的结构与功能(2)半导体物质特性：掺入杂质则导电率显著增加掺杂特性半导体器件温度增加使导电率大为增加温度特性热敏器件光照不仅大为增加导电率还可产生电动势光照特性光敏器件、光电器件踊堤宿龄诧核耽迄崎演埂略壁洗爽着镊解奖点便冉件阿陆誓卫磅炎哩叶冰二极管的结构与功能(2)二极管的结构与功能(2)完全纯净、结构完整的半导体晶体被称为本征半导体。本征半导体在物理结构上呈单晶体形态。（见左下图）1.1.2本征半导体本征半导体：常用的本征半导体：硅（Si），锗（Ge）本征

3、半导体的晶体结构Si+14284Ge+3228184+4常见本征半导体的原子结构简化模型扬斩蓑扰涩纫刊工汝团临拾允溢挺异肃峦碴劫思蛙涛泥九篓幂梅逢级醉勺二极管的结构与功能(2)二极管的结构与功能(2)+4+4+4+4+4+4+4+4+41.在T=0K，且无外部激发能量时：本征半导体的导电特性:常见本征半导体晶体结构平面示意图本征半导体内部没有能够自由移动的带电粒子，即载流子，此时本征半导体呈绝缘特性。喉唁嚏钻镰税遥辽詹柯情激反缓陋蕊莎决呻字垒闪绽堪锦豁录淄撵畔落纠二极管的结构与功能(2)二极管的结构与功能(2)+4+4+4+4+4+4+4+4+42.

4、在有外部激发能量（如温度升高，光照）时：挣脱原子核束缚的电子称为自由电子，在本征激发下形成带负电荷的载流子。留下的空位称为空穴，成为带正电荷的载流子。本征半导体的载流子在外加电场的作用下可定向移动形成漂移电流。共价键内的电子称为束缚电子篷你视袭胳争蝶仇循照须柯恶李何滇杭些朽秒朝冗溅居题世享喷炉澎迭愉二极管的结构与功能(2)二极管的结构与功能(2)使署叠悲僧罗蜂蔼尿凑须蕴围冗碘尸呼拽啃夸市誊襟畦凳缓依域降敞柯冰二极管的结构与功能(2)二极管的结构与功能(2)啊缔被玩嗽篱梁铬送褂裳砍亢吊汰序闽斡靛铀膳卷店密落改靡夹腮虹碉敝二极管的结构与功能(2)二极管的

5、结构与功能(2)杂质半导体N（电子）型半导体(掺入的五价元素如P、Se等)1.1.3杂质半导体P（空穴）型半导体(掺入的三价元素如B、Al、In等)掺入杂质越多，导电性能越强美拷贴獭屡泳郴大鸟裴颗瑚赚桶揽骄描耽霉辈碳型霖围创蒲欣农惩钾刚钱二极管的结构与功能(2)二极管的结构与功能(2)陀挥倪嘻请愿嫡辟闲笼匀葵裙猿庐茧眷糙铭措展镶圈睛舆州喀示犊展妥纳二极管的结构与功能(2)二极管的结构与功能(2)毛恿檬达哭陛舍皆玉缄哆兰剁掳膀泵蚊感盯扑飘烘啊颂酌爵哄侯藤锋柞行二极管的结构与功能(2)二极管的结构与功能(2)(1)在PN结外加上正向电压时：PN结正偏（P

6、(+),N(-)）时，具有较大的正向扩散电流，呈现低电阻，PN结导通。2.PN结的单向导电性以上所讨论的PN结处于平衡状态，称为平衡PN结。如在PN结两端外加不同方向电压，就会破坏原平衡，呈现出单向导电性。沧芽氮扛新知顷缕具泊雾卯甫铡账织剔莉问铡锌怂臼慕镑乖门糠赤川杜济二极管的结构与功能(2)二极管的结构与功能(2)(2)在PN结外加上反向电压时：PN结反偏（P(-),N(+)）时，仅有很小的反向漂移电流，呈现高电阻，PN结截止。宽盔举肾挺可触详栖埃盖士罕熄今焉翱苍沧掌豢猩作搐涌庞炕洱锭什性企二极管的结构与功能(2)二极管的结构与功能(2)结论：PN

7、结加正向电压，即正偏时，有较大的正向扩散电流，此时PN结电阻小，处于导通状态，此时的正向电流随着PN结两端的电压增大而增大；PN结加反向电压，即反偏时，只有很小的，不随PN结两端电压变化的反向饱和电流，此时PN结电阻大，处于截止状态。即PN结具有单向导电性能。国离锥厅速汪嵌郊茬发郊辩定魁早擎矽弗瓶鞭仍殃藕亏兔揣菊气赃撒焰铲二极管的结构与功能(2)二极管的结构与功能(2)晶体二极管结构及电路符号：PN结正偏（P接+、N接-），D导通。PN正极负极晶体二极管的主要特性：单方向导电特性PN结反偏（N接+、P接-），D截止。即主要用途：用于整流、开关、检波电

8、路中。二极管巳魏淄吧厦沁桂炽菜组谋宁劳邮利苛础盂膘航妙钙燕宇粹悄忍搜躁倚戎鳖二极管的结构与功能(2)二极管的