第一章半导体基础知识及二极管电路.pptVIP

基本要求 小结 部分国产半导体高频二极管参数表 发光二极管的主要特性 2、 光电二极管 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 反向击穿电压 最小允许电流 最大允许电流 一. 稳压二极管 1.2.6 特殊二极管 稳压误差 曲线越陡，电压越稳定。 稳压管在使用时应串接限流电阻以保证反向电流值在合适范围内。 二. 变容二极管 1.2.6 特殊二极管 特点： 1、内部为金属半导体结，也具有单向导电性 2、电子（多子）导电 没有少子存储现象 工作速度快。 3、势垒区薄 正向导通电压和反向击穿电压都低。 1.2.6 特殊二极管 三. 肖特基二极管 N型硅中的自由电子比金属中的自由电子更容易克服原子的束缚而逸出 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。 1、发光二极管 1.2.6 特殊二极管 四. 光电子器件 单个发光二极管 七段显示发光二极管 1.5~8 0.5~1 2.2~2.4 磷化镓 565 绿 3~8 1~3 2.0~2.2 磷砷化镓 583 黄 5~10 2~4 2.0~2.2 磷砷化镓 635 鲜红 1~2 0.4~1 1.6~1.8 磷砷化镓 655 红 100~500 1.3~1.5 砷化镓 900 红外 光功率 （μW） 光强（10mA时，张角±45°）（mcd） 正向电压 （10mA时）V 基本材料 波长 （nm） 颜色 1.2.6 特殊二极管 四. 光电子器件 反向电流随光照强度的增加而上升。 1.2.6 特殊二极管 四. 光电子器件 2、 光电二极管 3、 激光二极管 特点： 发射单波长的光，主要是红外线。 优点：效率高。 1.2.6 特殊二极管 1.3.1 二极管的等效电阻 第三节 半导体二极管电路 一. 静态电阻 由二极管、线性元件和独立电源构成的电路称为二极管电路，属于非线性电路。 当电路中只有直流电源、没有交流信号源时，二极管对外呈现的直流电阻称为静态电阻 一. 静态电阻 1.3.1 二极管的等效电阻 静态电阻 ： rD=VD/ID （非线性） 当管子的工作电流和电压都确定后就在特性曲线上确定了静态(直流)工作点Q。 二. 动态电阻 1.3.1 二极管的等效电阻 动态电阻：微变电阻或交流电阻。 表示小信号工作情况下，交流电流与交流电压的变化关系。 静态工作点 二. 动态电阻 1.3.1 二极管的等效电阻 能够近似表征器件特性的图表、曲线、函数表达式，或者由基本电路元件构成的电路都可以称为器件的模型 用数学表达式来表征器件特性的模型称为数学模型；用基本电路元件（如电阻、电容、电感）以及独立电源和受控源构成的模型，称为器件的网络模型（电路模型）。 器件模型的精度越高，模型的结构越复杂，要求的模型参数也越多，分析电路时计算量就越大。 第三节 半导体二极管电路 1.3.2 二极管的模型 理想化模型 恒压降模型 分段线性模型 交流小信号模型 第三节 半导体二极管电路 1.3.2 二极管的模型 一. 数学模型 二. 电路模型 理想化模型 1.3.2 二极管的模型 二. 电路模型 1.3.2 二极管的模型 二. 电路模型 恒压降模型 1.3.2 二极管的模型 二. 电路模型 分段线性模型 接触电位差：阻挡多子的扩散运动，又称为“电位势垒”或“势垒” 势垒区的宽度主要分布在掺杂浓度低的一侧. 1.2.1 PN结及其单向导电性 接触电位差与势垒宽度 空间电荷区 内建电场 + + + + + + - - - - - - P N + + + + + + - - - - - - 内电场 外电场 势垒区的电位差减小 阻挡层内的合成电场减小 空间电荷总量减小 空间电荷区变窄 1.2.1 PN结及其单向导电性 二.PN结的单向导电性 1、PN结加正向电压(正向偏置) P区加正、N区加负电压。 P N + + + + + + - - - - - - 内电场 外电场 1.2.1 PN结及其单向导电性 二.PN结的单向导电性 1、PN结加正向电压(正向偏置) 正向电流If 加正向电压时（导通） 扩散电流加大； 漂移电流基本不变； 正向电流的方向为由P区至N区，且随外加正向电压增加而增加。 P N + + + + + + - - - - - - 内电场 外电场 势垒区的电位差增加 阻挡层内的合成电场增加 空间电荷总量增加 空间电荷区变厚 1.2.1 PN结及其单向导电性 二.PN结的单