《电工基础》第六章__常用半导体器件.ppt

* * 第六章 常用半导体器件 第一节 晶体二极管 第二节 晶体三极管 第三节 晶闸管 教学要求 练习题 主页 帮助 教学要求 1.了解半导体的基本知识。 2.掌握晶体二极管的单向导电性、主要参数、命名规定及简单的型号判别。 3.掌握晶体三极管的结构、工作原理、输入、输出特性曲线及主要参数。 4.了解晶闸管的结构及工作原理。 主页 章目录 一、PN结及其特性 二、晶体二极管的结构、符号和类型 三、晶体二极管的伏安特性曲线 四、晶体二极管的主要参数 第一节 晶体二极管 主页 章目录 一、　PN结及其特性 （一）半导体的基本知识 （二）P型半导体和N型半导体 （三）PN结及其单向导电性 主页 章目录 节目录 半导体是一种导电能力介于导体与绝缘体之间的物质，其导电能力比导体差比绝缘体好，常用的半导体材料有硅和锗等。 纯净的半导体中掺入某些微量元素，其导电能力会明显增强；当环境温度升高或光照加强时，半导体的导电能力也随之增强。 主页 章目录 节目录 下一页 （一）半导体的基本知识 P型半导体又称空穴型半导体，其内部空穴数量多于自由电子数量，即空穴是多数载流子，自由电子是少数载流子。纯净半导体中掺入三价元素硼或铟等，可得到P型半导体。 N型半导体又称电子型半导体，其内部电子数量多于空穴数量，即电子是多数载流子，空穴是少数载流子。纯净的半导体中掺入微量五价元素磷或锑等，可得到N型半导体。 （二）P型半导体和N型半导体 （三）PN结及其单向导电性 PN结具有特殊的单向导电性，（实验演示如图所示）即：当电源的正极与PN结的P区相连，负极与N区相连，称之为在PN结上加正向电压时，PN结导通；当电源的负极与PN结的P区相连，正极与N区相连，称之为在PN结上加反向电压时，PN结截止。 主页 章目录 节目录 上一页 在硅或锗单晶基片上，分别加工出P型区和N型区，在它们的交界面上会形成一个特殊薄层，称为PN结，如下图所示。 二、　晶体二极管的结构、符号和类型 （一）二极管的结构 （二）二极管的图形符号 （三）常见二极管的外形 （四）二极管的分类 主页 章目录 节目录 （五）二极管的型号命名方法 晶体二极管就是由一个PN结构成的最简单的半导体器件。在一个PN结的P型区和N型区各引出一条线，然后再封装在管壳内，就制成一只晶体二极管。晶体二极管上P区引出端叫正极（又称阳极），N区引出端叫负极（又称阴极）。 晶体二极管的文字符号为“V”，图形符号如右图所示，图形符号中箭头表示PN结正向电流的方向。 主页 章目录 节目录 下一页 （一）二极管的结构 （二）二极管的图形符号 （三）常见二极管的外形 主页 章目录 节目录 上一页 下一页 1.按材料分为硅二极管与锗二极管两类。 2.按PN结的结构特点分为点接触型（PN结面积小）和面接触型（PN结面积大）两类。 3.按用途分为普通二极管、整流二极管、稳压二极管、光敏二极管、热敏二极管、发光二极管等。 按国家标准GB294—74规定。 2 A P 9 2 C Z 52 N型锗材料 普通管 设计序号 二极管 二极管 N型硅材料 设计序号 整流管 主页 章目录 节目录 上一页 （四）二极管的分类 （五）二极管的型号命名方法 二极管的伏安特性是指加在二极管两端的电压和流过二极管的电流之间的关系。 当正向电压超过一定数值后（硅管为0.5V，锗管为0.2V，称为死区电压），流过二极管的电流随电压的升高而明显增加，二极管的电阻变得很小，进入导通状态。如图所示，导通后二极管两端的正向压降几乎不随流过电流的大小而变化。 如图所示实线与虚线分别为硅二极管和锗二极管的伏安特性曲线。可见曲线有以下特点： 主页 章目录 节目录 下一页 （一）正向导通特性 三、　晶体二极管的伏安特性曲线 当二极管处于反偏时截止，其反向电流在反向电压不大于某一数值（此电压称为反向击穿电压）时是很小的，并且几乎不随反向电压而变化，称为反向饱和电流。通常硅管的反向电流比锗管小。 主页 章目录 节目录 上一页 （二）反向截止特性 （三）反向击穿特性 当反向电压增加到某一数值时，反向电流急剧增大，这种现象称为反向电击穿，这时的电压称为反向击穿电压。反向击穿破坏了二极管的单向导电性，如果没有限流措施，二极管可能损坏。