第15章 半导体二极管和三极管.ppt

1、第15章了解半导体二极管和三极管、15.3半导体二极管、15.4调节器二极管、15.5半导体三极管、15.2 PN结、15.1半导体的导电特性、第15章半导体二极管和三极管二、二极管、稳定压力管和三极管的基本结构、工作原理和特性曲线，了解主要参数意义。第三，分析包含二极管的电路。学会从工程角度分析问题，就是根据实际情况对零件的数学模型和电路工作条件做出合理的近似，以便通过简单的分析方法得到实际结果。在进行电路分析计算时，只要能满足技术指标，就不要过分追问正确的数字。零件是非线性的，特性分散的，RC的值有误差，工程中允许一定误差，合理预测的方法。对于组件，请关注特性、参数、技术指标和正确的使用方

2、法，不要过度追问内部机制。讨论机构的目的在于应用。15.1半导体的导电特性，半导体的导电特性：(可使其成为热敏电阻等温度敏感因素)。掺杂性：在纯半导体中掺入某些杂质，导电性会发生很大变化(可以制造二极管、三极管、晶闸管等多种用途的半导体)。感光：照明时，传导会发生很大变化(可以使其成为各种感光元素，例如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管等)。热感应：环境温度升高，导电性大大提高，15.1.1本晶半导体，完全纯晶体结构的半导体称为本晶半导体。晶体中原子的排列方式，硅单晶的共价键结构，共价键，共价键中的两个电子称为价电子。价电子，价电子获得一定的能量(温度上升或照明)后，摆脱原子核的束缚，成为自由电

3、子(负电)，同时在共价键内留下空穴(包括正电荷)的空位。本征半导体的传导机器，牙齿现象称为本征刺激。孔，温度越高，晶体产生的自由电子就越多。由于自由电子、外部电场的作用，空穴吸引并填补相邻原子的价电子，该原子有一个洞，相当于空穴的运动(相当于正电荷的运动)。半导体的传导机器，在半导体两端加上外部电压，半导体就会出现两个电流(1)自由电子作为定向运动电子电流(2)价电子传递空穴电流。注：(1)本晶半导体的载流子很少，导电率也很低。(。(2)温度越高，载流子数越多，半导体的导电性也越好。因此，温度对半导体器件性能有很大影响。自由电子和大厅都叫载流子。自由电子和空穴成对，又不断复合。在一定温度下，载

4、流子的生成和复合使动态平衡，半导体的载流子数保持不变。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幅增加，自由电子传导是这种半导体的主要传导方式，被称为电子半导体或N型半导体。5价元素、额外的电子、磷原子混合后，在室温下成为自由电子，失去电子后成为正离子，在本晶半导体中混合微量杂质(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。动画，15.1.2 N型半导体和P型半导体，掺杂后孔数大幅增加，孔传导被称为牙齿半导体的主要导电方式，即孔半导体或P型半导体。在三价元素，P型半导体中，空穴是多数载流子，自由电子是少数载流子。接受硼原子、负离子、孔、动画

5、、N型或P型半导体是中性的，对外不显示电的电子。1 .杂质半导体的多子数与(a .掺杂浓度，b .温度)有关。，2 .杂质半导体中的幼子数量与(a .掺杂浓度，b .温度)有关。3 .温度升高时小儿子的数量(a .减少，b .不变，c .增加)。a、b、c、4。由于加电压的作用，P型半导体的电流主要是N型半导体的电流。(a .电子电流，b .霍尔电流)，b，a，15.2 PN结，15.2.1 PN结形成，多边扩散运动，器件漂移运动，浓度差，p型半导体，n型半导体，扩散结果扩大了空间电荷区域。空间电荷区域(也称为PN结)，扩散和漂移(PN结)的相反运动最终动态平衡，空间电荷区域的厚度固定。、动画

6、、空间电荷区域形成、15.2.2 PN连接的单向导电、1。PN结加正向电压(正向偏置)、PN结窄、p结、n结、IF、内部电场、PN结加正向电压可缩小PN结、正向电流变大、正向电阻大小变小、PN结处于传导状态。动画，2。PN接头反向压力(反向偏移)、P-负、N-正、动画、PN接头宽度、2。PN结逆压(逆偏压)，强化内部电场，强化元件漂移，因为元件数量少而形成，IR，P为负，N为正，温度越高，元件数量越多，逆电流随温度增加。动画，PN连接中添加逆压可扩大PN连接，逆电流变小，逆电流阻力大小变大，PN连接处于闭合状态。15.3半导体二极管，15.3.1基本结构，(a)点接触型，(b)面接触型，连接面

7、积小，连接电容器小，净电流小。检测和变频等高频电路。结面积，正向电流，结容量，工频大电流整流电路。(c)集成电路制作工艺的平面类型。PN结面积大，用于高频整流和开关电路等。图1 12半导体二极管结构和符号，15.3半导体二极管，二极管结构图表，15.3.2电压电流特性，硅管0.5V，锗管0.1V .反向击穿电压U(BR)，传导压降，附加电压必须大于死区电压二极管。加电压大于反向击穿电压。二极管击穿，单向导电损耗。正向特性、反向特性、特性：非线性、硅0.60.8V锗0.20.3V、死区电压、反向电流在特定电压范围内保持常数。15.3.3主要参数，1 .最大整流电流IOM，使用二极管器官时二极管最

8、大正向平均电流。2 .反向工作峰值电压URWM是防止二极管破坏的反向峰值电压，通常是二极管反向击穿电压UBR的一半或三分之二。经过二极管穿透后单向导电性破坏，甚至过热烧坏了。3 .逆峰值电流IRM表示二极管最大逆工作电压的逆电流。大反向电流会降低管道的单向传导，IRM受温度的影响，温度越高，反向电流就越大。硅胶管的回流较小，锗管的回流较大，硅钢管数十至数百倍。二极管单向导电，1 .二极管正向电压(正向偏置、正向连接、负向连接)时二极管=正向传导状态，二极管正向电阻=较小，正向电流更大。2 .二极管加反向电压(反向偏置、阳极连接负、阴极连接)、二极管反向阻塞状态、二极管反向电阻大、反向电流小。3 .加电压大于反向