《电子技术基础》第1章.ppt

《《电子技术基础》第1章.ppt》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、学习《电子技术基础》的作用这门功课是自动控制、计算机硬件等电子产品的基础。计算机（MP3、MP4）数字电路电视机、手机、摄像机模拟（数字）电路数字电路、模拟电路半导体电路半导体电路二极管三极管场效应管集成电路《电子技术基础》教案第1章常用半导体器件主要内容：半导体基本知识晶体二极管晶体三极管场效应管重点：符号主要参数伏安特性难点：半导体基本知识、PN结概念晶体二极管、三极管的伏安特性本次课的内容讲完第一章第1章常用半导体器件半导体：导电性能介于导体与绝缘体之间的物体称为半导体（例如硅、锗、氧化物等）物质

2、按照导电性导体：导电性能良好的物体称为导体（例如铜、铁等）。绝缘体：几乎不导电的物体称为绝缘体（如橡胶、陶瓷等）。1.1半导体基础知识半导体的导电性能：①半导体的电阻率随着温度的升高而下降，即温度升高，半导体的导电能力增强。②半导体的导电能力受掺入杂质的影响显著，即在半导体材料中掺入微量杂质（特定的元素），电阻率下降，导电能力增强。③半导体的导电能力随着光照强度的增强而增强。下面将详细讲述半导体的基础知识半导体具有温度、光敏以及掺杂特性常用的半导体材料有硅（元素符号为Si）和锗（元素符号为Ge）两种。纯

3、净的半导体称为本征半导体。因为半导体的原子结构是晶体结构，所以又称为晶体。用半导体材料做成的二极管、三极管又称为晶体二极管、晶体三极管。1、本征半导体几个名词半导体硅元素和锗元素的单个原子都是4价元素，其原子结构为相对稳定的共价健结构。所以在室温下有少数的价电子可以从原子的热运动中获得能量，挣脱共价健的束缚，成为带负电荷的自由电子；在原来的位置上留下一个带正电荷的空位，这个空位称为空穴。在本征半导体中自由电子和空穴是成对出现的称为电子－空穴对。在外加电压的作用下，电子和空穴都参与导电，所以电子和空穴都称

4、为载流子。两种载流子所带的电量相等、极性相反，对外不显电性。自由电子与空穴相遇时也会中和，称为复合。常温下本征半导体导电能力差，要提高它的导电能力，必须掺入微量的杂质（特定元素），这就是杂质半导体。半导体的共价键结构（原子物理）硅14锗3214原子核电子价电子硅的原子结构最内层2个电子第二层8个电子第三层4个电子共价键：价电子共有化运动，价电子不同于自由电子，不能导电。+4+4+4+4+4+4+4+4+4硅单晶的共价键结构2、杂质半导体掺入杂质以后的半导体称为杂质半导体。杂质半导体有两种：N型半导体和P

5、型半导体。（1）N型半导体在本征半导体硅（或锗）元素中掺入五价元素，例如磷，就可以得到N型半导体。N型半导体中自由电子占大多数，称为多数载流子；而空穴称为少数载流子。在外电场的作用下电流中主要部分是电子流。这种以电子导电为主的半导体称为N型半导体。在硅元素中掺入五价元素，得到的杂质半导体称为N型硅；在锗元素中掺入五价元素，得到的杂质半导体称为N型锗。（2）P型半导体在本征半导体硅（或锗）元素中掺入三价元素，例如硼，就可以得到P型半导体。在P型半导体中空穴占大多数，称为多数载流子；而自由电子称为少数载流子

6、。在外电场的作用下电流中主要部分是空穴流。这种以空穴导电为主的半导体称为P型半导体。如果在硅元素中掺入三价元素，得到的杂质半导体称为P型硅；如果在锗元素中掺入三价元素，得到的杂质半导体称为P型锗。+4+4+4+4+4+4+4+4+5N型半导体自由电子正离子1、N型半导体掺入五价元素（杂质）→杂质电离→形成一个自由电子和不能移动的正离子N型半导体特征：多数载流子——自由电子少数载流子——空穴3、PN结将N型半导体与P型半导体采用特殊的工艺结合在一起时，在其交界处会形成一种特殊的阻挡层，这就是PN结。PN结

7、具有很重要的特性——单向导电性。实际电路中，PN结上总要加上一定的电压，外加电压的极性不同，导电性能差异很大。（1）PN结的形成PN结的空间电荷区存在电场，即有电位差，通常称该电位差为内建电位差或接触电位差，其值约为零点几伏++++----++++++++++++------------空穴扩散方向电子扩散方向PN++++----++++++++++++------------空间电荷区内电场浓度差多子扩散运动PN结的单向导电性PN结加正向电压－导通P3图1-1PN结的单向导电性将PN结按照图1-1（a

8、）所示接上电源称为加正向电压，加正向电压时阻挡层（PN结）变窄，电阻变小，电流增大，称为PN结处于导通状态。PN结的单向导电性将PN结按照图1-1（b）所示接上电源称为加反向电压，加反向电压时阻挡层（PN结）变宽，电阻变大，电流减小，称为PN结处于截止状态。综上所述，当PN结加正向电压时会导通，加反向电压时会截止，这就是PN结的单向导电性。PN结加反向电压——截止图1-1PN结的单向导电性仿真1.2晶体二极管1．晶体二极管的结构用外壳把一个