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2.1.2 半导体的共价键结构 2.1.3 本征半导体、空穴及其导电作用 2.1.3 本征半导体、空穴及其导电作用 2.1.3 本征半导体、空穴及其导电作用 2.1.4 杂质半导体 1. P型半导体 2. N型半导体 2.2 PN结的形成及特性 2.2 PN结的形成及特性 1. PN结的形成 1. PN结的形成 2. PN结的单向导电性 2. PN结的单向导电性 2. PN结的单向导电性 2. PN结的单向导电性 2. PN结的单向导电性 3. PN结的反向击穿 2.3.1 半导体二极管的结构 2.3.1 半导体二极管的结构 2.3.2 二极管的V-I特性 2.3.3 二极管的参数 2.3.3 二极管的参数 2.5 特殊二极管 2.5.1 齐纳二极管 2.5.1 齐纳二极管 2.5.1 齐纳二极管 2.5.3.1 光电二极管 2.5.3.1 光电二极管 2.5.3.2 发光二极管 （LED：Light-Emitted Diode） 2.5.3.2 发光二极管 （LED：Light-Emitted Diode） 半导体二极管的型号 半导体二极管图片 半导体二极管图片 二极管的应用 整流电路 整流电路 整流电路 显示电路 重点难点 小 结 材料：磷化镓，砷化镓 1、显示 2、光电传输，如：售饭机，洗手水龙头 工作原理：自由电子和空穴复合放出能量 导通压降：1. 6V—2.4V左右 工作电流：1 mA—十几mA 颜色：取决于材料，一般有红、黄、绿 符号： 应用： ? 定义： 将电能转换成光能的特殊半导体器件，当管子加正向电压时，在正向电流激发下，管子发光，属电致发光 ? 常用驱动电路： 直流驱动电路 交流驱动电路 注：在交流驱动电路中，为了避免发光二极管发生反向击穿，通常要加入串联或并联的保护二极管 发光二极管只有在加正向电压时才发光 国家标准对半导体器件型号的命名举例如下： 整流电路 显示电路 ~220V e2 iD uL 整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路， 1.半波整流 e2 E2m + - iD uL 整流电路中的二极管是作为开关运用，具有单向导电性。 ~220V e2 iD uL + - 2.全波整流 ~220V uL io RL e2 e2’ + - - + ~220V uL io RL e2’ e2 - + - + e2 uL 3.桥式整流 ~220V e2 uL + - ~220V e2 uL + - e2 uL 依靠电容的冲放电作用可减小纹波： 当电压小于电容两端电压时，由电容向负载放电。 当电压大于电容两端电压时，由电压向电容充电，并向负载提供电压。 ? 电容滤波电路 直流信号 电容相当于开路 交流信号 ? LED显示器 a b c d f g a b c d e f g a b c d e f g +5V 共阳极电路 共阴极电路 控制端为高电平 对应二极管发光 控制端为低电平 对应二极管发光 e * 半导体二极管及其基本电路 2.0 引言 2.1 半导体的基本知识 2.2 PN结的形成及特性 2.3 半导体二极管 2.4 二极管基本电路及其分析方法 2.5 特殊二极管 2.0 引言 物质按导电性能分为三类: 3. 半导体: 导电性能介于导体和绝缘体之间的物质。 如硅、锗、硒、砷化镓GaAs等。 1. 导体: 很容易传导电流的物质。如铜、铝、银等。 2. 绝缘体: 几乎不传导电流的物质。如橡皮、陶瓷、 塑料等。 2.1.1 半导体材料 2.半导体特性 掺入杂质则导电率增加几百倍 掺杂特性 半导体器件 温度增加使导电率大为增加 温度特性 热敏器件 光照不仅使导电率大为增加还可以产生电动势 光照特性 光敏器件 光电器件 Si Ge 2 8 18 +32 4 +4 2 8 4 +14 价电子 两个电子的共价键 正离子核 +4 +4 T=0K时，价电子被束缚， 无载流子； T0K时，如室温（300K）， 价电子挣脱共价键的 束缚，成为自由电子， ——本征的激发。 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 共价键内的电子 称为束缚电子 本征激发产生的 自由电子 自由电子移走后 留下的空位称为空穴 本征半导体——完全纯净、结构完整的半导体晶体。 纯度：99.9999999%，它在物理结构上呈单晶体形态。 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 价带 导带 禁带EG 外电