第1章 半导体二极管及其基本应用.ppt

三、稳压电路的工作原理 IR = IDZ + IL UO= UI – IR R 当 UI 波动时(RL不变) ? ? ? 反之亦然 当 RL 变化时(UI 不变) 反之亦然 UI UO R RL IL IR IDZ 第 1 章　半导体二极管及其基本应用 R为限流电阻，RL为负载电阻 1.4.2 发光二极管与光电二极管 一、发光二极管 LED (Light Emitting Diode) 1. 符号和特性 工作条件：正向偏置 一般工作电流几十 mA， 导通电压 (1 ? 2) V 2. 主要参数 电学参数：I FM ，U(BR) ，IR 光学参数：峰值波长 ?P，亮度 L，光通量 ? 发光类型： 可见光：红、黄、绿 显示类型： 普通 LED ， 不可见光：红外光 ，点阵 LED 符号 u /V i /mA O 2 特性 七段 LED 第 1 章　半导体二极管及其基本应用 第 1 章　半导体二极管及其基本应用 二、光电二极管 1．符号和特性 符号 特性 u i O 暗电流 E = 200 lx E = 400 lx 工作条件： 反向偏置 2. 主要参数 电学参数： 暗电流，光电流，最高工作电压 光学参数： 光谱范围，灵敏度，峰值波长 实物照片 第 1 章　半导体二极管及其基本应用 三、光电耦合器 1.4.3 变容二极管 利用PN结的电容特性制成的二极管称为变容二极管，反偏时它的反向电阻很大，近似开路，其容量随加于PN结两端反向电压的增加而减小。 -uD /V C /pF O uD 第 1 章　半导体二极管及其基本应用 一、二极管使用基本知识 二、 二极管参数选录(参见教材) 三、 二极管的识别与检测 1. 目测判别极性 触丝 半导体片 1.5　二极管应用电路 的测试 第 1 章　半导体二极管及其基本应用 1. 用万用表检测二极管 在 R ? 1 k 挡进行测量， 红表笔是(表内电源)负极， 黑表笔是(表内电源)正极。 测量时手不要接触引脚。 (1)　用指针式万用表检测 　　一般硅管正向电阻为几千欧，锗管正向电阻为几百欧。 　　正反向电阻相差不大为劣质管。 　　正反向电阻都是无穷大或零则二极管内部断路或短路。 ?1k ? 0 ? 0 ? 0 第 1 章　半导体二极管及其基本应用 (2) 用数字式万用表检测 红表笔是(表内电源)正极， 黑表笔是(表内电源)负极。 2k 20k 200k 2M 20M 200 ? 在 挡进行测量，当 PN 结完好且正偏时，显示值为PN 结两端的正向压降 (V)。反偏时，显示 ? 。 第 1 章　半导体二极管及其基本应用 半导体二极管及其基本应用 第 1 章 1.1　半导体的基础知识 1.1.1　本征半导体 1.1.2　杂质半导体 1.1.3　PN 结 1.1.1 本征半导体 半导体 — 导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。 本征半导体 — 纯净的单晶半导体。如硅、锗单晶体。 载流子 — 自由运动的带电粒子。 共价键 — 相邻原子共有价电子所形成的束缚。 +4 +4 +4 +4 硅(锗)的原子结构 Si 2 8 4 Ge 2 8 18 4 简化 模型 +4 惯性核 硅(锗)的共价键结构 价电子 自 由 电 子 (束缚电子) 空 穴 空穴 空穴可在共 价键内移动 第 1 章　半导体二极管及其基本应用 本征激发： 复 合： 　　自由电子和空穴在运动中相遇重新结合成对消失的过程。 漂 移： 　　自由电子和空穴在电场作用下的定向运动。 　　在室温或光照下价电子获得足够能量摆脱共价键的束缚成为自由电子，并在共价键中留下一个空位(空穴)的过程。 第 1 章　半导体二极管及其基本应用 两种载流子 电子(自由电子) 空穴 两种载流子的运动 自由电子(在共价键以外)的运动 空穴(在共价键以内)的运动 结论： 1. 本征半导体中电子空穴成对出现，且数量少； 2. 半导体中有电子和空穴两种载流子参与导电； 3. 本征半导体导电能力弱，并与温度有关。 两种载流子 第 1 章　半导体二极管及其基本应用 1.1.2 杂质半导体 一、N 型半导体和 P 型半导体 N 型 +5 +4 +4 +4 +4 +4 磷原子 自由电子 电子为多数载流子 空穴为少数载流子 载流子数 ? 电子数 P 型 +3 +4 +4 +4 +4 +4 硼原子 空穴 空穴 — 多子 电子 — 少子 载流子数 ? 空穴数 施主 离子 施主 原子 受主 离子 受主 原子 第 1 章　半导体二极管及其基本应用 二、杂质半导体的导电作用 I IP IN I = IP + IN N 型半导体 I ? IN P 型半导体 I ? IP 三、P 型、N 型半导体