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第九章 常用半导体器件 第一节 PN结及其单向导电性 第二节 半导体二极管 第三节 特殊二极管 第四节 晶体管 第一节 PN结及其单向导电性 半导体基本知识 PN结 第二节 半导体二极管 半导体二极管的伏安特性 半导体二极管的主要参数 第三节 特殊二极管 稳压管 第四节 晶体管 晶体管的基本结构和类型 晶体管的电流分配和放大原理 晶体管的特性曲线 晶体管的主要参数 温度对晶体管的影响 * * 一、半导体的导电特点 1.半导体材料 物质分为导体、半导体、绝缘体，半导体是4价元素。 半导体材料的特点： 半导体的导电能力受光和热影响 T°↑ 导电能力↑ 光照↑导电能力 ↑ 纯净的半导体掺入杂质导电性会大大增强。 +4 纯净的、具有晶体结构的半导体称为本征半导体。 本征半导体中的载流子 自由电子 (－) 空 穴 （+） 2. 本征半导体 空穴与电子成对出现并可以复合。 3. 杂质半导体 N型半导体 掺五价元素，如磷，自由电子数多于空穴数，自由电子数是多子。 P型半导体 掺三价元素，如硼， 空穴数多于自由电子数，空穴是多子。 4．扩散电流与漂移电流 载流子由于浓度差异而形成运动所产生的电流叫扩散电流。 在电场作用下，载流子定向运动而形成的电流叫漂移电流。 1. PN结的形成 二、? PN结 扩散运动 空间电荷区 削弱内电场 漂移运动 内电场 动态平衡 － － － － － － － － － － － － － － － － P 内电场 电荷区空间 扩散运动 漂移运动 N 外电场方向与内电场方向相反 空间电荷区(耗尽层)变薄 扩散＞漂移 导通电流很大 ,呈低阻态 2. PN结的单向导电性 － － － － － － － － P N 内电场 外电场 加正向电压（正偏） P（+） N（－） － － － － － － － － 外电场与内电场相同 耗尽层加厚 漂移＞扩散 形成反向电流IR，很小。呈高阻态 N － － － － － － － － － － － － － － － － P 内电场 外电场 加反向电压（反偏）P（－） N（+） PN结正偏，导通；PN结反偏，截止 一、半导体二极管的伏安特性 + P区－－阳极 N区－－阴极 阳极 阴极 1. 正向特性 死区电压 硅管 0.5V 锗管 0.1V 正向导通电压 硅管 0.7V 锗管 0.3V i (mA) u (V) 反向击穿电压 死区 Ge Si 2.? 反向特性 反向饱和电流很小，可视为开路， 反向电压过高，电流急增，二极管发生击穿。 导通电压 VD 二、半导体二极管的主要参数 1. 最大整流电流 IF 二极管允许通过的最大正向平均电流。 2. 最高反向工作电压 URM 保证二极管不被击穿允许加的最大反向电压。 3. 最大反向饱和电流 IR 室温下，二极管加最高反向电压时的反向电流，与温度有关。 例：如图，E＝5V，二极管正向压降忽略不计，画出 uo波形。 E VD ui uO 10 ui (V) ωt ui E VD截止 uo =E ui E VD导通 uo = ui 5 uO ωt 5 利用二极管的单向导电性可对输出信 号起限幅作用。 例：二极管组成电路如图，设二极管导通电压为0.3V，试求输出电压UF 。 +3V UF －12V R 0V VD1 VD2 3 0 －12V VD1率先导通， UF＝3－0.3＝2.7V VD2截止 解： 稳压管是一种特殊的二极管，具有稳定电压的作用。 稳压管工作于反向击穿区。 特点：电流变化大，电压变化小。 一、稳压原理 稳压管：１）加正向电压时同二极管 ２）加反向电压时使其击穿后稳压 i (mA) u (V) 反向击穿电压 VS １．稳定电压UZ 正常工作下，稳压管两端电压。 同一型号的稳压管分散性较大。 ２．稳定电流 IZ 正常工作下的参考电流。 大小由限流电阻决定。