电工电子技术基础(电子教案)(修改版)第5章课件.pptVIP

第5章 常用半导体器件 本章要点: 理解PN结的单向导电性。 熟悉二极管的结构及特性。 了解稳压二极管的作用。 熟悉三极管的结构、类型、图形符号。 掌握晶体三极管电流放大作用。 了解晶体三极管的 输入特性、输出特性。 理解三极管的三种工作状态条件及特性。 第5章 常用半导体器件 第5章 常用半导体器件 第5章 常用半导体器件 第5章 常用半导体器件 如图是二极管的实物图。 第5章 常用半导体器件 第5章 常用半导体器件 第5章 常用半导体器件 第5章 常用半导体器件 第5章 常用半导体器件 第5章 常用半导体器件 第5章 常用半导体器件 第5章 常用半导体器件 第5章 常用半导体器件 第5章 常用半导体器件 * * 5.1.1 PN结 完全纯净的半导体，称为本征半导体。通常情况下， 本征半导体相当于绝缘体。当在本征半导体中有目的的 掺入微量的有用杂质，就会使半导体的导电性能发生显 著变化。按掺入杂质的不同，可获得N型和P型两种掺杂半导体。 在本征半导体（硅或锗的晶体）中掺入微量的硼、镓、铟等元 素杂质时的半导体，称为P型半导体。 在本征半导体中掺入微量的磷、锑、砷等元素杂质时的半导体， 称为N型半导体。 单纯的P型或N型半导体仅仅是导电能力增强了, 但还不具备半导 体器件所要求的各种特性。只有通过一定的生产工艺把一块P型半导体 和一块N型半导体结合在一起，则它们的交界面上就会形成PN结。PN结 具有单向导电性。 5．1 半导体二极管 5.1.1 PN结 5．1 半导体二极管 PN结的外加电压称为偏置电压。如果在PN结上加正向电压 （也称正向偏置），即P区接电源正极，N区接电源负极，如图(a)所示， 这时PN结的正向电阻很低，处于正向导通状态。正向导通时，外部电源 不断向半导体供给电荷，使电流得以维持。 如果给PN结加反向电压（也称反向偏置）, 即N区接电源正极，P区 接电源负极，如图 (b)所示，这时PN结呈现的电阻很高，处于反向截止状态。 由此可见, PN结 在正向电压作用下，电 阻很小，PN结导通， 电流可顺利流过；而在 反向电压作用下，电阻 很大，PN结截止，阻止 电流通过。这种现象称 作PN结的单向导电性。 P N ＋ － a ) b ) I U P N ＋ － U S S 5．1 半导体二极管 5.1.2 二极管 1．二极管的结构 半导体二极管是由一个PN结加上引出线和管壳构成的，P型半导体 一侧的引出线称为阳极或正极，N型半导体一侧的引出线称为阴极或负极。 它的构造如图所示。 它的图形符号如图所示，文字符号用VD表示。 Ｏ Ｏ Ｐ型 Ｎ型 Ａ Ｋ 正极 负极 Ａ Ｋ VD 5．1 半导体二极管 5.1.2 二极管 5．1 半导体二极管 5.1.2 二极管 2．二极管的伏安特性 二极管具有单向导电特性。 即：当二极管外加正向偏置电压时，处于导通状态； 外加反向偏置电压时，处于截止状态。 二极管的外加电压与电流的关系可用伏安特性曲线表示，二极管的伏安特性曲线，如图 所示。 1)正向特性 二极管正极接高电位，负极接低电位， 这种接法称为二极管的正向偏置。当正向电 压较小时，正向电流几乎为零，这时二极管 尚未真正导通，当正向电压大于死区电压后， 正向电流迅速增加，这时二极管才真正导通， 电流变化很大，而电压几乎恒定，。 2)反向特性 二极管正极接低电位，负极接高电位，这种接法称为二极管的反向偏置。 当反向电压在一定范围时，反向电流十分微小并随电压增加而基本不变。当反向电压 增加到一定值时，反向电流将急剧增，称为反向击穿，此时的电压称为反向击穿电压。 ． ． ． ． ． O 0.２ 0.4 0.6 0.8 A ． ． B C ． ． ． D U/V I/mA 5．1 半导体二极管 5.1.2 二极管 3．二极管的主要参数 晶体二极管的参数是评价二极管性能的重要指标，它规定了二极管 的适用范围，它是合理选用二极管的依据。晶体二极管的主要参数有最 大整流电流、高反向工作电压、反向电流 （1）最大整流电流IFM IFM是指长期工作时，二极管能允许通过的最大正向平均电流值。 （2）最高反向工作电压URM URM是指二极管工作时保证其不被击穿所允许施加的最大反向电压, 也就是通常所说的耐压值。 （3）反向电流IR IR是指二极管未击穿时的反向电流值。此值越小，二极管的单向 导电性越好。 5．1 半导体二极管 5.1.3 特殊二极管 在