模电课件第1章 半导体器件.ppt

《模电课件第1章 半导体器件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三节半导体三极管第四节场效应管第二节半导体二极管第一节、半导体的导电特性第一章半导体器件1第一节半导体的基础知识一、半导体的特点二、本征半导体三、N型半导体和P型半导体2独特的导电特性1、热敏特性：Ta2、光敏特性：光照3、掺杂特性：掺入微量元素第一节、半导体的导电特性导电能力导电能力导电能力一、半导体特点3第一节、半导体的导电特性14+硅原子结构4+简化模型纯净的具有晶体结构的半导体。二、本征半导体价电子4价元素（硅、锗）4第一节、半导体的导电特性共价键结构444444晶体结构——纯净半导体原子排列整齐共价键结构——两个相邻原子共有一对价电子

2、,价电子受相邻原子核的束缚,处于相对稳定状态。5第一节、半导体的导电特性共价键结构444444本征激发——价电子受热或光照后，挣脱束缚成为自由电子。常温下仅极少数。本征激发6第一节、半导体的导电特性共价键结构444444本征激发7第一节、半导体的导电特性共价键结构444444本征激发自由电子空穴8第一节、半导体的导电特性共价键结构444444自由电子空穴本征激发两种载流子：电子空穴成对出现9第一节、半导体的导电特性共价键结构444444电子流——电场作用下，自由电子的定向移动。自由电子电场电子流10第一节、半导体的导电特性共价键结构444444电

3、子递补空穴流空穴流——电场作用下，电子依次递补空穴的运动。电场11第一节、半导体的导电特性共价键结构444444半导体电流=电子流+空穴流电场空穴流电子流12第一节、半导体的导电特性三、N型半导体和P型半导体N型半导体——掺入5价元素P型半导体——掺入3价元素杂质半导体——在本征半导体中掺入适量的杂质元素(非半导体元素)。5价元素——磷、砷等。3价元素——硼、镓、銦等。13第一节、半导体的导电特性N型半导体444445+5多一个价电子掺杂14第一节、半导体的导电特性N型半导体444445多子-------电子少子-------空穴+5掺杂本征激发

4、4N型半导体示意图电子正离子15第一节、半导体的导电特性P型半导体444443多一个空穴+3掺杂16第一节、半导体的导电特性多子-------空穴少子-------电子P型半导体444443+3P型半导体示意图负离子空穴掺杂本征激发17第二节PN结一、PN结的形成二、PN结的单向导电性18第二节、PN结N区P区负离子空穴正离子电子正负电荷中和，不带电一、PN结的形成19第二节、PN结空间电荷区（耗尽层）内电场P区N区扩散运动——浓度差造成运动。复合——自由电子填补空穴，两者同时消失的现象。漂移运动——载流子在电场力作用下的运动。多子扩散运动少子漂

5、移运动暴露了失去电子的正离子暴露了失去空穴的负离子20第二节、PN结空间电荷区（耗尽层）内电场P区N区浓度差→多子扩散运动→复合→产生内电场→阻碍多子扩散→有利少子漂移运动→扩散运动和漂移运动达到动态平衡→形成一定宽度PN结多子扩散运动少子漂移运动21PN结PNPN结:P区和N区交界面处形成的区域空间电荷区:区内只剩离子,带电耗尽层:区内载流子少名称内电场第二节、PN结电位差约为零点几伏宽度为几微米~到几十微米22（一）外加正向电压——导通二、PN结的单向导电性（二）外加反向电压——截止第二节、PN结23内电场RE外电场P区N区ID外加正向电压外

6、电场抵削内电场,有利于多子的扩散很大限流,防止电流太大第二节、PN结PN结多子中和部分离子,使空间电荷区变窄24REP区N区I反外加反向电压外电场增强内电场,有利于少子的漂移很小第二节、PN结PN结内电场外电场少子背离PN结移动，,空间电荷区变宽25第三节半导体二极管一、二极管的结构三、二极管的伏安特性四、二极管的主要参数五、二极管应用举例二、二极管的单向导电性26阳极一、二极管的结构阴极+-符号3、分类：按材料分硅二极管锗二极管按结构分点接触型面接触型平面型1、构成：2、符号：第三节、半导体二极管PN27第三节、半导体二极管外壳阴极引线金属丝N

7、型锗片N型硅二氧化硅保护层底座N型硅金锑合金铝合金小球PN结点接触型面接触型平面型28R（一）外加正向电压——EID二、二极管单向导电性导通，ID大（二）外加反向电压——截止，I反很小EI反电流不为零第三节、半导体二极管R限流,防止电流太大29I/mAU/VO三、二极管的伏安特性死区UT导通电压:硅0.6-0.8锗0.2-0.3非线性元件第三节、半导体二极管导通电压>死区电压,方能正常导通。（一）正向特性导通电压:硅0.6-0.8V锗0.1-0.3V死区电压:硅0.5锗0.130I/mAU/VOISUBR死区UT导通电压:硅0.6-0.8锗0.2

8、-0.3死区电压:硅0.5锗0.1反向饱和电流反向击穿电压第三节、半导体二极管2、反向击穿现象:U反大到一定值时I反（二）反向特性1、U