第14章-二极管和三极管-1.ppt

1、第14章二极管和晶体管、14.3半导体二极管、14.4齐纳二极管、14.5半导体晶体管(晶体管)、14.2 PN结、14.1半导体的导电特性、第14章二极管和晶体管。本章要求：1。了解PN结的单向导电性、三极管的电流分布和电流放大；第二，了解二极管、调压器和三极管的基本结构、工作原理和特性曲线，了解主要参数的意义；第三，将分析包含二极管的电路。学会从工程角度分析问题，即根据实际情况，合理地近似设备的数学模型和电路的工作条件，以便用简单的分析方法获得实际结果。该装置是非线性的，特性是分散的，钢筋混凝土的值有误差，在工程上允许有一定的误差，所以可以采用合理的估算方法。对于零部件，要注重特性、参数、

2、技术指标和正确的使用方法，不要过分探究其内在机理。讨论设备的目的是应用。半导体的导电特性：(可制成热敏电阻等温度敏感元件)掺杂：当一些杂质掺杂到纯半导体中时，电导率发生明显变化，增加数十万或数百万倍；光敏性：当暴露在光线下时，电导率明显变化。(它可以制成各种光敏元件，如光敏电阻、光电二极管、光电晶体管等。)。热敏性：当环境温度升高时，一些电导率显著增加。(它可以制成用于各种目的的半导体器件，如二极管、三极管和晶闸管等。)。本征半导体是一种完全纯的晶体结构半导体，被称为本征半导体。晶体中原子的排列、硅单晶中的共价键结构、共价键以及共价键中的两个电子被称为价电子。价电子可以从原子核的束缚中挣脱出来

3、，在获得一定的能量(温度升高或暴露在光线下)后变成自由电子(带负电荷)，同时在共价键中留下空位，这被称为空穴(带正电荷)，内在激发。温度越高，晶体中产生的自由电子越多。自由电子，在外部电场的作用下，空穴吸引邻近原子的价电子来填充，并且在这个原子中出现一个空穴，结果相当于空穴的运动(相当于正电荷的运动，即空穴电流)。本征半导体的传导机制当外部电压施加到半导体的两端时，半导体中会有两部分电流：1)自由电子产生定向运动电子电流2)价电子组成空穴电流注：1。本征半导体中的载流子数量非常少，并且其导电性非常差；2.温度越高，载流子的数量越多，半导体的导电性越好。因此，温度对半导体器件的性能有很大的影响。

4、同时，有两种传导模式：电子传导和空穴传导。自由电子和空穴被称为载流子。自由电子和空穴成对产生，它们不断重组。在一定温度下，载流子的产生和复合达到动态平衡，半导体中一定数量的载流子将被保持。15.1.2 N型半导体和P型半导体，掺杂后自由电子的数量大大增加，称为电子半导体或N型半导体。掺杂有五价元素例如p、冗余电子和磷原子的半导体在室温下可以变成自由电子，并且失去一个电子而变成正离子，并且痕量的杂质(某些元素)被掺杂到本征半导体中以形成杂质半导体。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。15.1.2 N型半导体和P型半导体，掺杂后空穴的数量大大增加，称为空穴半导体或P型半导体。在

5、p型半导体中，空穴是多数载流子，自由电子是少数载流子。硼原子，接受一个电子成为负离子，空穴，氮和磷半导体都是中性的，不向外界显示电。1。杂质半导体中多光子的数量与(a. do在外加电压的作用下，p型半导体中的电流为主，n型半导体中的电流为主。(a .电子电流、b .空穴电流)、b、a b、a、15.2 PN结、15.2.1 PN结形成、多重扩散运动、少数载流子漂移运动、浓度差、p型半导体、n型半导体，内部电场越强，漂移运动越强，漂移使得空间电荷区越薄。作为扩散的结果，空间电荷区域变宽。PN结也称为空间电荷区。扩散和漂移的反向运动最终达到动态平衡，空间电荷区的厚度是固定的。形成空间电荷区、15

6、. 2 . 1pn结的单侧导电性，1。PN结加直流电压(正向偏压)，PN结变窄，P接正，N接负，IF，内部电场减弱，多子扩散加强，形成较大的扩散电流。当直流电压加到PN结上时，PN结变窄，阻挡层、正向电流变大，正向电阻变小，PN结处于导通状态。PN结变宽。2.在PN结上施加反向电压(反向偏置)时，内部电场增强，少数载流子的漂移增强，并且由于少数载流子的数量少，形成小的反向电流。IR，P连接到负，N连接到正，温度越高，少数载流子越多，反向电流将随着温度增加。当反向电压施加到PN结时，PN结变宽，阻挡层、反向电流变小，反向电阻变大，PN结处于截止状态。15.3半导体二极管，15.3.1基本结构，(

7、a)点接触型，(b)表面接触型，结面积小，结电容小，正向电流小。用于检测和频率转换等高频电路。它结区大，正向电流大，结电容大，用于工频大电流整流电路。平面型用于集成电路制造过程。PN结面积可以大也可以小，用于高频整流和开关电路。15.3半导体二极管原理图，符号：D，15.3.2伏安特性，硅管0.5V，锗管0.1V，反向击穿电压U(BR)，导通压降，二极管只有在施加的电压大于死区电压时才能导通。施加的电压大于反向击穿电压，二极管被击穿并失去其单侧导电性。正向特性、反向特性、特性：非线性、硅0.60.8伏、锗0.20.3伏死区时间电压和反向电流在一定电压范围内保持恒定。15.3.3主要参数，1。最

8、大整流电流IOM，长时间使用时允许流经二极管的最大正向平均电流。峰值反向工作电压URWM是为确保二极管不击穿而给出的反向峰值电压，通常是二极管反向击穿电压的一半或三分之二。二极管击穿后，单边导电率被破坏，甚至过热和烧毁。3。反向峰值电流IRM指二极管反向电流加上峰值反向工作电压。大的反向电流表明管道的单向传导率差异。IRM受温度影响。温度越高，反向电流越大。硅管的反向电流较小，而锗管的反向电流较大，是硅管的几十到几百倍。二极管1的单向导电性。当二极管加直流电压时(正向偏置，正极接正极，负极接负极)，二极管处于正向导通状态，正向电阻小，正向电流大。2.当二极管被施加反向电压(反向偏置，阳极连接到负极，阴极连接到正极)时，二极管处于反向截止状态，反