二极管与晶体管.ppt

8.5.3 特性曲线 即管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子内部载流子运动的外部表现，反映了晶体管的性能，是分析放大电路的依据。 为什么要研究特性曲线： 1）直观地分析管子的工作状态 2）合理地选择偏置电路的参数，设计性能良好的电路 重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线 　发射极是输入回路、输出回路的公共端 共发射极电路 测量晶体管特性的实验线路 输入回路 输出回路 EC IC EB mA ?A V UCE UBE RB IB V + + – – – – + + 1. 输入特性 特点:非线性 死区电压：硅管0.5V，锗管0.1V。 正常工作时发射结电压： NPN型硅管: UBE ? 0.6~0.7V NPN型锗管: UBE ? 0.2 ~ 0.3V IB(?A) UBE(V) 20 40 60 80 0.4 0.8 UCE?1V O 2. 输出特性 IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 3 6 IC(mA ) 1 2 3 4 UCE(V) 9 12 O 放大区 输出特性曲线通常分三个工作区： (1) 放大区 在放大区有 IC=? IB ，也称为线性区，具有恒流特性。 条件：发射结正向偏置 集电结反向偏置 * 电子技术 * 电子技术 第8章 二极管和晶体管 8.3 半导体二极管 8.4 稳压二极管 8.5 晶体管 8.2 PN结及其单向导电性 8.1 半导体的导电特性 本章要求： 一、理解PN结的单向导电性，晶体管（三极管）的电流分配和电流放大作用； 二、了解二极管、稳压管和三极管的基本构造、工 作原理和特性曲线，理解主要参数的意义； 三、会分析含有二极管的电路。 8.1 半导体的导电特性 半导体的导电特性： (可做成温度敏感元件，如热敏电阻)。 掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电 能力明显改变(可做成各种不同用途的半导 体器件，如二极管、三极管和晶闸管等）。 光敏性：当受到光照时，导电能力明显变化 (可做 成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极 管、光敏三极管等)。 热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强 8.1.1 本征半导体 完全纯净的、具有晶体结构的锗、硅、硒，称为本征半导体。 晶体中原子的排列方式 硅单晶中的共价健结构 共价健 共价键中的两个电子，称为价电子。 Si Si Si Si 价电子 Si Si Si Si 价电子 价电子在获得一定能量（温度升高或受光照）后，即可挣脱原子核的束缚，成为自由电子（带负电），同时共价键中留下一个空位，称为空穴（带正电）。 本征半导体的导电机理 本征激发： 空穴 温度愈高，晶体中产生的自由电子便愈多。 自由电子 在外电场的作用下，空穴吸引相邻原子的价电子来填补，而在该原子中出现一个空穴，其结果相当于空穴的运动（相当于正电荷的移动）。 本征半导体的导电机理 当半导体两端加上外电压时，载流子定向运动（漂移 运动），在半导体中将出现两部分电流 (1)自由电子作定向运动 ?电子电流 (2)价电子递补空穴 ?空穴电流 注意： (1) 本征半导体中载流子数目极少, 其导电性能很差； (2) 温度愈高， 载流子的数目愈多,半导体的导电性能也就愈好。所以，温度对半导体器件性能影响很大。 自由电子和空穴成对地产生的同时，又不断复合。 在一定温度下，载流子的产生和复合达到动态平衡， 半导体中载流子便维持一定的数目。 半导体有两种导电粒子（载流子）：自由电子、空穴 8.1.2 N型半导体和 P 型半导体 掺杂后自由电子数目大量增加，自由电子导电成为这种半导体的主要导电方式，称为电子半导体或N型半导体。 掺入五价元素 Si Si Si Si p+ 多余电子 磷原子 在常温下即可变为自由电子 失去一个电子变为正离子 在本征半导体中掺入微量的杂质（某种元素）,形成杂质半导体。 多数载流子（多子）：自由电子 少数载流子（少子）：空穴 8.1.2 N型半导体和 P 型半导体 掺杂后空穴数目大量增加，空穴导电成为这种半导体的主要导电方式，称为空穴半导体或 P型半导体。 掺入三价元素 Si Si Si Si 多子：空穴 少子：自由电子 B– 硼原子 接受一个电子变为负离子 空穴 无论N型或P型半导体都是中性的，对外不显电性。 1. 在杂质半导体中多子的数量与 （a. 掺杂