半导体二极管和三极管ppt课件.ppt

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1、第14章二极管和三极管14.3半导体二极管14.4稳压二极管14.5晶体管14.2PN结14.1半导体的导电特性1第14章二极管和三极管理解PN结的单向导电性，三极管的电流分配和电流放大作用；2.了解二极管、稳压管和三极管的基本构造、工作原理和特性曲线和主要参数的；3.掌握含有二极管的电路分析，了解该电路的基本原理。本章要求：2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实际意义的结果。对电路进行分析计算时，只要能满足技术指标，就不要过分追究精确的数值。器件是非

2、线性的、特性有分散性、RC的值有误差、工程上允许一定的误差、采用合理估算的方法。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。314.1.1本征半导体现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗，它们的最外层电子（价电子）都是四个。Si硅原子Ge锗原子14.1半导体的导电特性(Intrinsicsemiconductor)414.1.1本征半导体晶体中原子的排列方式硅单晶中的共价健结构共价健共价键中的两个电子，称为价电子(valenceelectron)。SiSiSiSi价电子(co

3、valentbond)完全纯净的、结构完整的半导体晶体，称为本征半导体。本征半导体的导电能力很弱。5价电子在获得一定能量（温度升高或受光照）后，即可挣脱原子核的束缚，成为自由电子，同时共价键中留下一个空位，称为空穴。这一现象称为本征激发。温度愈高，晶体中产生的自由电子便愈多。SiSiSiSi价电子valenceelectron本征半导体的导电机理空穴(hole)自由电子freeeletron6SiSiSiSi价电子本征半导体的导电机理空穴(hole)自由电子freeeletron在外电场的作用下，自由电子将产生定向移动，形成电子电流；

4、由于空穴的存在，价电子将按一定的方向依次来填补空穴，而在该原子中出现一个空穴，其结果相当于空穴的运动（相当于正电荷的移动）。7本征半导体的导电机理当半导体两端加上外电压时，在半导体中将出现两部分电流(1)自由电子作定向运动电子电流(2)价电子递补空穴空穴电流注意：(1)本征半导体中载流子数目极少，其导电性能很差；(2)温度愈高，载流子的数目愈多，半导体的导电性能也就愈好。所以，温度对半导体器件性能影响很大。自由电子和空穴都称为载流子。自由电子和空穴成对地产生的同时，又不断复合。在一定温度下，载流子的产生和复合达到动态平衡，半导体中

5、载流子便维持一定的数目。814.1.2N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多数载流子，空穴是少数载流子。+N型硅表示914.1.2N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

6、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型硅表示10杂质半导体的示意表示法－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－P型半导体++++++++++++++++++++++++N型半导体(N-typesemiconductor)(P-typesemiconductor)11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

7、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1214.2PN结(PNjunction)14.2.1PN结的形成多子的扩散运动内电场少子的漂移运动浓度差P型半导体N型半导体内电场越强，漂移运动越强，而漂移使空间电荷区变薄。扩散的结果使空间电荷区变宽。空间电荷区也称PN结－－－－－－－－－－－－－－－－++++++++++++++++++++++++－－－－－－－－形成空间电荷区1314.2PN结(PNjunction)14.2.1PN结的形成少

8、子的漂移运动浓度差空间电荷区也称PN结扩散(diffusion)和漂移(drift)这一对相反的运动最终达到平衡，相当于两个区之间没有电荷运动，空间电荷区的厚度固定不变。1414.2.2PN结的单向导电性1.PN结加正向