第1章半导体2极管和3极管.pptVIP

第二部分 电子技术基础知识;模块一 半导体二极管和三极管;1.　本征半导体 ;（2）P型半导体;2.　PN结的单向导电性; （2）PN结外加反向电压 如图1-3所示，电源的正极接N区，负极接P区。这种接法叫做给PN结外加反向电压，又叫反向偏置，简称反偏。这时外加电压在耗尽层中建立的外电场与内电场方向一致，增强了内电场，使空间电荷区加宽，多数载流子的扩散运动难于进行，但有利于少数载流子漂移的运动。在外电场的作用下，N区的少数载流子空穴越过PN结进入P区，P区的少数载流子自由电子越过PN结进入N区，形成了漂移电流，这个电流由N区流向P区，故称为反向电流。由于少数载流子浓度很小，即使它们全部漂移，其反向电流还是很小的，PN结基本上可认为不导电，处于截止状态。此时的电阻称为反向电阻，它的数值很大。 由上述分析可知，PN结加正向电压时处于导通状态，PN结加反向电压时处于截止状态，在就是PN结的单向导电性。 ;项目三 半导体二极管;2.　伏安特性; （2）反向特性 当外加反向电压时，由于少数载流子的漂移运动，形成很小的反向电流。它有两个特点：一是随温度的上升增加很快；二是反向电压在一定的范围内变化，反向电流基本不变。 当外加反向电压过高时，由于受到外加强电场的作用，载流子的数目会因为共价键中的部分价电子被自由电子碰击或被外加强电场拉出而急剧增加，造成反向电流急剧增加，二极管失去单向导电性，这种现象称为反向击穿。相应的反向电压称为反向击穿电压。二极管反向击穿一般是可逆的，但反向电流超过允许值，发生热击穿时会损坏。 ; （2）最大反向工作电压URM URM是指二极管在使用所允许加的最大反向电压。超过此值时二极管就有可能发生反向击穿。通常取反向击穿电压的一半值作为URM。 （3）最大反向电流IRM IRM是指在给二极管加最大反向工作电压时的反向电流值。IRM越小,说明二极管的单向导电性越好，此值受温度的影响较大。 ;4　特殊二极管; 稳压管的主要参数： ①稳定电压UZ UZ指稳压管反向电流为规定值时，稳压管两端的反向电压。由于半导体器件参数的分散性，同一型号的稳压管，UZ的值也不完全相同，它一般是给出一个范围。但就某一管子而言，UZ应为确定值。 ②稳定电流IZ IZ是指稳压管在正常工作时的电流值，其中：IZmin为最小稳定电流，低于此值时稳压效果差，甚至失去稳压作用。IZmax为最大稳定电流，高于此值时稳压管易击穿而损坏。当稳压管的电流在IZmin与IZmax之间时稳压性能最好。 ③动态电阻RZ RZ定义为 RZ=△UZ/△IZ。对同一管子而言，RZ值越小，特性曲线就越陡，稳压性能就越好。只有当限流电阻R取值合适时，稳压管才能安全地工作在稳压状态。 ;（2）发光二极管;项目四 半导体三极管;2. 放大原理; 由图1-12可知，ICN代表从发射区注入到基区而扩散到集电区的电子流，IBN代表从发射区注入到基区被复合而形成的电子流。三极管制成后，ICN 与IBN的比例关系是确定的。由于基区很薄掺浓度很低，所以ICN IBN。故ICN 与IBN的比值是一个远大于1的常数，这个常数称之为共发射极直流电流放大系数，用 表示。 ;3.　特性曲线; 如图1-14所示。其特点是： 当UCE=0V时，集电极与发射极短接，相当于两个二极管并联，输入特性类似于二极管的正向伏安特性。 当0≤UCE1V时，集电结处于反向偏置，其吸引电子的能力加强，使得从发射区进入基区的电子更多地流向集电区，因此对应于相同的UBE流向集极的电流IB比原来UCE=0时减小了，特性曲线右移，如图1-14所示 实际上，对一般的NPN型硅管，当UCE≥1伏时，只要UBE保持不变，则从发射区发射到基区的电子数目一定，而集电结所加的反向电压大到1伏后，已能把这些电子中的绝大部分吸引到集电极，所以即使UCE再增加，IB也不会有明显的变化，因此UCE≥1伏以后的特性曲线基本上重合。 从图1-14可见，三极管的输入特性曲线和二极管的伏安特性曲线一样，也有一段死区。只有当发射结的外加电压大于死区电压时，三极管才会有基极电流IB。硅管的死区电压约为0.5伏,锗管约为0.1～0.2伏。在正常工作情况下，硅管的发射结电压UBE=0.6～0.7伏，锗管的发射结电压UBE=-0.2～-0.3伏。; （2）输出特性曲线 输出特