[工学]第1章 常用半导体器件1.ppt

第1章 常用半导体器件主讲内容 内容提要 1.1 半导体基础知识 1.由于扩散运动形成空间电荷区和内电场; 2.内电场阻碍多子扩散，有利于少子漂移; 3.当扩散电流等于漂移电流时，达到动态平衡，形成一个稳定的空间电荷区——即PN结。 1. PN结外加正向电压时—处于导通状态 加正向电压是指：P 端加高（正）电位端，N 端加低（负）电位端，也称正向接法或正向偏置。 二、PN结的单向导电性 内电场 外电场 外电场抵消内电场的作用，使耗尽层变 窄，形成较大的扩散电流。 2. PN结外加反向电压时—处于截止状态 外电场和内电场的共同作用，使耗尽层变 宽，形成很小的漂移电流。 2. PN结加反向电压——截止。 1. PN结加正向电压——导通； PN结具有—单向导电性 内容回顾 1、半导体的独有特性 2、本征半导体的导电特性： 1）半导体中含有两种载流子为电子和空穴; 2）本征半导体中电子和空穴成对出现,浓度相等; 3）由于热激发可产生电子和空穴,因此半导体的导电性和温度有关,对温度很敏感。 4、PN结的导电特性— PN结具有单向导电性。 2） PN结加反向电压——截止。 1） PN结加正向电压——导通； 3、杂质半导体 1）N型半导体：电子为多数载流子; 空穴为少数载流子. 2）P型半导体：空穴为多数载流子; 电子为少数载流子. 作业: （P67、69） 思考题、自测题及习题中的选择、填空题。 （写在书上） 本次课内容综述 1、半导体的独有特性：光敏、热敏、杂敏特性。 2、本征半导体的导电特性 1）半导体中含有两种载流子为自由电子和空穴; 2）本征半导体中电子和空穴成对出现,浓度相等; 3）由于热激发可产生电子和空穴,因此半导体的导电性和温度有关,对温度很敏感。 4、PN结的导电特性— PN结具有单向导电性。 2） PN结加反向电压——截止。 1） PN结加正向电压——导通； 3、杂质半导体 1）N型半导体：电子为多数载流子; 空穴为少数载流子. 2）P型半导体：空穴为多数载流子;电子为少数载流子. 1.2 半导体二极管 一、半导体二极管的结构、符号和分类 P N 阳极 阴极 1.2 半导体二极管P18 1、基本结构：将PN结用外壳封装起来，并加上电极引线就构成了半导体二极管。 由P区引出的电极为阳极（A） ， 由N区引出的电极为阴极（K）。 + - 3、分类 1）按材料分：硅二极管、锗二极管。 2、二极管的符号、外形：文字（字母）符号--D D 图形符号 外形 3）按用途分: ①普通型 ②开关型 ③光电型 ④发光型 ⑤变容型 ⑥稳压型 2 ）按结构分: ①点接触型二极管： 适用于小信号的整流和在高频检波等电路中工作。 ②面接触型二极管： 适用于在低频电路中工作，通常用作整流管。 ③平面型二极管： 在电路中用作脉冲数字电路中的开关管或大功率整流。 二、伏安特性——二极管两端的电压与通过二极管电流的关系曲线。 U I 导通压降: 硅管0.6~0.8V,锗管0.1~0.3V。 反向击穿电压UBR 死区电压 硅管：0~0.5V, 锗管：0~0.1V。 1、伏安特性曲线 反向截止 二极管加正向电压 二极管加反向电压 U I 导通压降: 硅管0.6~0.8V, 锗管0.1~0.3V。 反向击穿电压UBR 死区电压 硅管：0~0.5V, 锗管：0~0.1V。 2、二极管的工作情况: 用特性曲线说明： 正向导通 正向截止 反向截止 二极管的工作区 二极管非工作区 （P20）环境温度升高时，二极管的正向特性曲线将左移，反向特性曲线下移。在室温附近,温度每升高1°C,正向压降减小2~2.5mV;温度每升高10°C，反向电流约增大1倍。二极管的特性对温度很敏感。 温度对二极管伏安特性的影响 三、 二极管的主要参数 1.最大整流电流IF 2.最高反向工作电压UR 二极管长期运行时允许通过的最大平均电流。 二极管工作时允许加的最大反向电压，通常为击穿电压的一半。 二极管的参数是对其特性和极限应用的定 量描述，是设计电路时选择器件的主要依据。 由于二极管的特性是非线性的，为了分析问题的简单、方便，可在特定情况下对其进行线性化处理，即用线性化的等效模型来代替二极管。 四、二极管的等效电路(P21) 当二极管两端电压远小于与之串联的元器件电压，流过二极管的电流远小于与之并联分支电流时，可将二极管理想化。 认为：二极管正向导通,导通电压为0，反向截止，截止电流为0。相当于开关