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第四章芈导体器件
第一节半导体材料及PN结
导体
半导体
绝缘体
雅安职业技术学院机电与信息工程系
本征半导体
纯净的、晶体结构完整的半导体称为本征半导体,常温下其电阻率很髙
是电的不良导体
当温度升高或受到外界其他因素影响时,少数价电子获得能量从而挣脱共价键的
束缚,成为自由电子,在原来的共价键的相应位置留下一个空位,称之为“空穴
::::
A处为空穴,B处为自由
电子。因为自由电子与空
穴是成对出现的,所以称
为电子—空穴对,此时整
原子对外仍然呈现电中
性,这种现象就称为本征
激发
可见,在本征半导体中存在两种载流子:带负电荷的电子载流子和带正电
荷的空穴载流子。
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、杂质半导体
)N型半导体
在纯净浄的硅晶体中掺入五价元素(如磷),使之取代晶格中硅原子的位置,
就形成了N型半导体
N型半导体也称为电子型半导体。
二)P型半导体
纯浄的硅晶体中掺入三价元素(如硼),使之取代晶格中硅原子的位子,就形
成P型半导体
P型半导体也称为空穴型半导体
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三、PN结
(-)PN结的形成
结
PN!
在这个区域内,多数载流子
或已扩散到对方,或被对方
扩散过来的多数载流子(到
P
半导体
N型半导体
了本区域后即成为少数载流
子了)复合掉了,即多数载
流子被消耗尽了,所以又称
此区域为耗尽层,它的电阻
率很高,为高电阻区。
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正向电流
E
区一侧呈现负电荷,N区
侧呈现正电荷,因此空间电荷
区出现了方向由N区指向P区
的电场,由于这个电场是载流
半导体Q半导体
子扩散运动形成的,而不是外
加电压形成的,故称为内电场
内电场
外电场
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(二)PN结的单向导电性
PN结在未加外加电压时,扩散运动与漂移运动处于动态平衡,通过PN结
的电流为零。
⌒外加正向电压(正偏)
③外加反向电压(反偏)
PN结的击穿特性
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第二节半导体二极管
半导体二极管的结构
半导体二极管简称“二极管”。它是由一个PN结组成的器件,具有
单向导电的性能,因此,常用它作为整流或检波的器件。二极管有两个电
极,接P型半导体的引线叫阳极,接N型半导体的引线叫阴极
F结
旧符号
新符号
极管在电路中常用VD″加数字表示,如:VD5表示编号
为5的二极管。
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极管按材料分,有锗_极管、硅二极管和砷化镓二极管,前两种应用
最广泛。
按用途分有整流二极管、检波二极管、开关二极管、稳压二极管、变
容二极管、发光二极管等。按结构不同分为点接触型〓极管和面接触型二
极管
片
玻璃外壳
支架
合金电极
引线
引线
焊锡
触丝
点接触型
面接触型
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二、二极管的特性和主要参数
(一)二极管的伏安特性
正向
反向U
0
正向
UP(V)
击穿区
正向
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二)二极管参数
般的检波、整流二极管主要有以下四个参数
最大整流电流
最大反向电压
■■
最大反向电流
最高工作频率
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