1章节 半导体二极管及其应用.pptVIP

第1章 半导体二极管及其应用;1.1 PN结 ;1.1.1 本征(intrinsic)半导体; (1）共价键结构; 电子空穴对：载流子（Carrier); (3) 空穴的移动(导电）;1.1.2 杂质半导体; (1）N型半导体（电子型半导体）; (2）P型半导体（空穴型半导体）;(3) 杂质对半导体 导电性的影响;1.2 PN结;图01.06 PN结的形成过程;漂移和扩散;PN结形成;PN结的形成小结：;1.2.2 实质; (1) 势垒电容CB（Barrier); 图 01.10 扩散电容示意图;1.2 半导体二极管;1.3.1 结构类型和符号;(c)平面型;1.3.2 伏安特性;1.3.3 主要参数;(5) rd ——动态电阻;1.3.4 型号命名规则;部分国产半导体高频二极管参数表;1.4 二极管基本电路及其分析方法;　　二极管是一种非线性器件，需应用线性化模型分析法对其应用电路进行分析。;1.4.1二极管正向伏安特性的建模;2.恒压降模型;3.折线模型;4.小信号模型 ;二极管小信号模型如图XX_01所示。如果二极管在它的V-I特性的某一小范围工作，例如在静态工作点Q（即V-I特性上的一个点，此时vD=VD，iD=ID）附近工作，则可把V-I特性看成为一条直线，其斜率的倒数就是所要求的小信号模型的微变电阻rd。 参看图XX_01a，微变电阻rd可直接从V-I特性上求得。通过Q点作一条V-I特性的切线，并形成一直角三角形，从而得到DvD和DiD，则 rd=DvD/DiD rd的数值还可从二极管的V-I特性表达式导出。;取iD对vD的微分，可得微变电导;1.4.2模型分析法应用举例;解：图a的电路中，虚线左边为线性部分，右边为非线性部分。符号“⊥”为参考电位点，或叫“地”，即电路的共同端点。电路中任一点的电位，都是对此共同端而言的，这在第1章中已介绍过。为了简单起见，图a所示的电路常采用图b所示的习惯画法，今后经常用到。现按题意，分别求解如下：;（1）VDD=10V ① 使用理想模型得 VD=0V，ID=VDD/R=10V/10kW=1mA ② 使用恒压降模型得：VD=0.7V， ;2.二极管电路的限幅电路;3.二极管开关电路;1.5 特殊二极管;1、 利用PN结反向击穿的特性，可以制成稳压二极管。;(c)应用电路;1）、稳定电压UZ：稳压管击穿后电流变化很大。而电压基本不变的电压。不同的稳压管有不同的稳定电压。 2）、动态电阻rz 3）、最大稳定电流 IZM，由最大耗散功率和稳定电压决定。 4）、最???耗散功率 PZM，工作时的功率PZ=IZ?UZ 5）、温度系数；衡量由于温度变化而使稳定电压UZ变化的参数。 一般UZ大于6伏的为正温度系数。小于6伏为负温度系数;半导体PN结共价键中的电子在光子的轰击下。很容易脱离共价键而成为自由电子。因此可以用PN结构成光敏二极管。光敏二极管的反向电流与光照度成正比。用感光灵敏度来衡量。典型值为：0.1μA/Lx;1、材料和结构：发光二极管由砷化镓、磷化镓等半导体材料组成。由于电子空穴的复合产生发光能量。是一种电变成光的能量转换器件。电路中常用做指示或显示及光信息传送。;2、发光二极管的主要特性;发射相干单色光的特殊发光二极管。主要用于小功率光电设备，如光驱、激光打印头等。