模电 第一章 半导体二极管及其应用电路

《模电 第一章 半导体二极管及其应用电路》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、模拟电子技术主讲人：陈义华电话：15807181751绪　论1.本课程的性质是一门技术基础课2.特点非纯理论性课程实践性很强以工程实践的观点来处理电路中的一些问题3.研究内容以器件为基础、以信号为主线，研究各种模拟电子电路的工作原理、特点及性能指标等。4.教学目标能够对一般性的、常用的电子电路进行分析，同时对较简单的单元电路进行设计。5.学习方法重点掌握基本概念、基本电路的分析、计算及设计方法。6.成绩评定标准作业、考勤、提问、课外30%期末考试　　　　70%7.教学参考书童诗白主编，《模拟电子技术基础》第二

2、版，高教出版社康华光主编，《电子技术基础》模拟部分第三版，高教出版社陈大钦主编，《模拟电子技术基础问答：例题•试题》，华工出版社•电子技术随器件的发展经历了以下几个阶段：1.1906年发明了真空三极管——第一代电子器件诞生。2.1948年研制出晶体三极管——第二代电子器件出现。3.50年代末研制出集成电路——第三代电子器件出现。4.近几十年来集成电路发展成小规模、中规模、大规模及超大规模（几十平方毫米的片子上，可集成几百万个元件）5.电子技术学科可划分为两类：(1)模拟电子技术：可细分为模拟电子技术基础、通信

3、电子电路，主要研究对模拟信号的处理。(2)数字电子技术：研究逻辑电路，对数字信号进行处理。2.目录1半导体二极管及其应用电路2半导体三极管及其放大电路3场效应管及其放大电路中的4功率放大电路5集成运算放大电路6反馈放大电路7集成运算放大器的应用电路8直流稳压电源9模拟电路应用实例第一章半导体二极管及其应用电路1.1半导体基础知识1.2PN结1.3半导体二极管1.4特殊二极管本章重点和难点：1.二极管的单向导电性。2.二极管电路的基本分析。本章教学时数：4学时本章讨论的问题：1.为什么采用半导体材料制作电子器件？2.

4、空穴是一种载流子吗？空穴导电时电子运动吗？3.什么是N型半导体？什么是P型半导体？当二种半导体制作在一起时会产生什么现象？4.PN结上所加端电压与电流符合欧姆定律吗？它为什么具有单向性？在PN结中加反向电压时真的没有电流吗？1.1半导体的基本知识一、教学目的及要求介绍本课程的目的，特点和在学习中应该注意的事项和学习方法；让学生了解半导体基本知识，理解PN结的形成过程，掌握其单向导电性特性。二、教学重点PN结的形成和单向导电性三、教学难点PN结的单向导电性四、本讲计划学时及时间分配2学时1.1.1半导体及其特性1.导

5、体、半导体和绝缘体导体：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属一般都是导体。绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。半导体：另有一类物质的导电特性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。2.半导体的特性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。例如：当受外界热和光的作用时，它的导电能力明显变化。热敏和光敏(热敏和光敏器件)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。杂敏性（二极管、三极管等）这些特点是可人为控制的！1.1.

6、2半导体的结构硅原子核锗原子核价电子+14+32硅原子结构锗原子结构+4离子核硅和锗的简化原子结构将硅或锗材料提纯便形成单晶体，它的原子结构为共价键结构。+4+4+4当温度T=0K时，价电半导体不导电，如同共子价绝缘体。+4+4+4键完全纯净的、不含其他+4+4+4杂质且具有晶体结构的半导体称为本征半导体图1-1　共价键结构示意图本征半导体中的两种载流子若T，将有少数T价电子克服共价键的束缚成为自由电子，在原+4+4+4来的共价键中留下一个空位——空穴。空穴自由电子+4+4+4自由电子和空穴使本征半导体具有导电

7、能力，但很微弱。+4+4+4空穴可看成带正电的图1-2　本征半导体中的载流子。自由电子和空穴小结：　带负电的自由电子1.半导体中两种载流子带正电的空穴2.本征半导体中，自由电子和空穴总是成对出现，称为电子-空穴对。3.由于物质的运动，自由电子和空穴不断的产生又不断的复合。在一定的温度下，产生与复合运动　　　会达到平衡，载流子的浓度就一定了。4.载流子的浓度与温度密切相关，它随着温度的升高，基本按指数规律增加。1.1.3　掺杂半导体N型半导体掺杂半导体有两种P型半导体1.N型半导体(Negative)　　在硅或锗的晶

8、体中掺入少量的5价杂质元素，如磷、锑、砷等，即构成N型半导体(或称电子型半导体)。常用的5价杂质元素有磷、锑、砷等。+4+4+4自由电子+4+5+4+4施主原子+4+4+4　　图1-3N型半导体本征半导体掺入5价元素后，原来晶体中的某些硅原子将被杂质原子代替。杂质原子最外层有5个价电子，其中4个与硅构成共价键，多余一个电子只受自身原子核吸引，在室温下即可成为