《汽车电子技术》全套PPT课件.pptx

; 1．了解半导体基础知识。 2．掌握二极管结构、特性以及测试方法。 3．掌握三极管结构、特性以及测试方法。 4．了解几种特殊类型的晶体管在汽车中的应用。 ; 1.1 半导体知识简介； 1.2 半导体二极管及其应用； 1.3 半导体三极管及其应用； 1.4 场效应管； 1.5 特殊晶体管及应用; 1．半导体及其导电特性 自然界中的物质，按其导电能力可分为三大类：导体、半导体和绝缘体。其中半导体是一种导电能力介于导体与绝缘体之间的材料，常用的半导体材料有硅（Si）和锗（Ge）的单晶体。 ; 物质的导电特性取决于原子结构。导体一般为低价元素，其最外层电子受原子核的束缚力很小，因而极易挣脱原子核的束缚成为自由电子。因此在外电场作用下，呈现出较好的导电特性。 高价元素最外层电子受原子核的束缚力很强，其导电性极差，可作为绝缘材料。而半导体材料最外层电子既不像导体那样极易摆脱原子核的束缚，成为自由电子;半导体的导电特性介于二者之间。;2．影响半导体材料导电性能的因素 影响半导体材料导电性能好坏的因素除了与半导体本身的性质有关以外，还与温度有关，而且随着温度的升高，基本上按指数规律增加。 另外，半导体载流子浓度还与光照有关，人们也正是利用此特性，制成光敏器件。 半导体材料除了导电能力有别于导体和绝缘体外，它还有一些独特的性质，如掺杂特性，某些半导体还对气体、磁场以及机械力等十分敏感，利用这些特性可以制成具有特殊用途的半导体传感器件。 ;3．半导体的分类 （1）本征半导体 完全纯净的、结构完整的半导体材料称为本征半导体。 （2）本征半导体的原子结构及共价键 共价键内的两个电子由相邻的原子各用一个价电子组成，称为束缚电子。 （3）本征激发和两种载流子——自由电子和空穴 本征半导体中，自由电子和空穴成对出现，数目相同。 图所示为本征激发所产生的电子空穴对。 ;第一章 基础知识;（4）结论 ① 半导体中存在两种载流子，一种是带负电的自由电子， 另一种是带正电的空穴，它们都可以运载电荷形成电流。 ② 本征半导体中，自由电子和空穴相伴产生，数目相同。 ③ 一定温度下，本征半导体中电子空穴对的产生与复合相对平衡，电子空穴对的数目相对稳定。 ④ 温度升高，激发的电子空穴对数目增加，半导体的导电能力增强。 空穴的出现是半导体导电区别导体导电的一个主要特征。 ;1．杂质半导体 在本征半导体中加入微量杂质，可使其导电性能显著改变。根据掺入杂质的性质不同，杂质半导体分为两类：电子型（N型）半导体和空穴型（P型）半导体。 （1）N型半导体 在硅（或锗）半导体晶体中，掺入微量的五价元素，如磷（P）、砷（As）等，则构成N型半导体。 N型半导体中，空穴为少数载流子（少子），自由电子为多数载流子（多子）。N型半导体主要靠自由电子导电。N型半导体的共价键结构见下图： ;第一章 基础知识;（2）P型半导体 在硅（或锗）半导体晶体中，掺入微量的三价元素，如硼（B）、铟（In）等，则构成P型半导体。 P型半导体中，空穴为多数载流子（多子），自由电子为少数载流子（少子）。P型半导体主要靠空穴导电。 P型半导体共价键结构 见下图： ;第一章 基础知识;2．PN结的形成与单向导电性 （1）PN结的形成 由于空穴和自由电子均是带电的粒子，所以扩散的结果使P区和N区原来的电中性被破坏，在交界面的两侧形成一个不能移动的带异性电荷的离子层，称此离子层为空间电荷区，这就是所谓的PN结。PN结的形成：;第一章 基础知识;（2）PN结的单向导电性 如果在PN结两端加上不同极性的电压，PN结会呈现出不同的导电性能。 ① PN结外加正向电压 PN结P端接高电位，N端接低电位，称PN结外加正向电压，又称PN结正向偏置，简称为正偏。 ② PN结外加反向电压 PN结P端接低电位，N端接高电位，称PN结外加反向电压，又称PN结反向偏置，简称为反偏。 PN结的单向导电性是指PN结外加正向电压时处于导通状态，外加反向电压时处于截止状态。 ;PN结外加正向电压 ：; PN结外加反向电压：;3．PN结的其他特性 （1）PN结的击穿 PN结处于反向偏置时，在一定电压范围内，