半导体基础知识二极管改.ppt

*5PN结的电容效应（续）扩散电容示意图(2)扩散电容CdPN结加正向电压时，多子扩散到对边半导体区而成为少数载流子（非平衡载流子），其浓度梯度与电流（即电压）保持对应关系，电流越大浓度梯度越大，积累的电荷也越多。这种非平衡少子积累的电荷随外加电压变化形成的电容效应，被称为PN结的扩散电容效应。（3）PN结电容在实际应用中的几点考虑正偏置时，扩散电容占主导；反偏置时，势垒电容占主导。正偏置时，PN结电阻小，PN结电容影响小；反偏置时，PN结电阻大，PN结电容影响大。PN结外加电压频率高到一定程度，则失去单向导电性。利用二极管的电容效应制造的变容二极管，广泛用于电子系统。二极管的组成壹贰二极管的伏安特性及电流方程叁二极管的等效电路肆二极管的主要参数伍稳压二极管3.2半导体二极管半导体二极管图片二极管的常见结构将PN结封装，引出两个电极，就构成了二极管。点接触型：结面积小，结电容小故结允许的电流小最高工作频率高面接触型：结面积大，结电容大故结允许的电流大最高工作频率低平面型：结面积可小、可大小的工作频率高大的结允许的电流大3.2.2二极管的伏安特性

二极管的电流与其端电压的关系称为伏安特性材料开启电压导通电压反向饱和电流硅Si0.5V0.5~0.8V1μA以下锗Ge0.1V0.1~0.3V几十μA开启电压反向饱和电流击穿电压温度的电压当量从二极管的伏安特性可以反映出：

1.单向导电性2.伏安特性受温度影响T（℃）↑→在电流不变情况下管压降u↓→反向饱和电流IS↑，U(BR)↓T（℃）↑→正向特性左移，反向特性下移正向特性为指数曲线反向特性为横轴的平行线3.2.3二极管的主要参数最大整流电流IF：二极管长期运行时允许的最大平均电流最大反向工作电压UR：未击穿时最大瞬时值反向电流IR：即IS，二极管未击穿时的反相电流。最高工作频率fM：因PN结有电容效应结电容为扩散电容（Cd）与势垒电容（Cb）之和。扩散路程中电荷的积累与释放空间电荷区宽窄的变化有电荷的积累与释放结电容不是常量！若PN结外加电压频率高到一定程度，则失去单向导电性！*本讲主要介绍有关半导体的基本知识，为讲清半导体器件的工作原理作准备。讲课思路：需讲清楚为什么由导电性能居中的半导体→导电性能极差的本征半导体→导电性能可控的杂质半导体→具有单向导电性的PN结。并说明温度对载流子数目及浓度的影响，为阐明半导体器件的温度稳定性差打下伏笔；说明PN结的电容效应，为阐明半导体器件的最高工作频率和模拟电子电路的频率响应打下伏笔。使学生掌握的基本术语：本征半导体、自由电子和空穴、复合、N型半导体和P型半导体、扩散运动和漂移运动、动态平衡、PN结的单向导电性、结电容**本节课的教学目的:1、掌握二极管的电流方程、伏安特性，理解温度对它们的影响。2、二极管有哪些主要参数？它们的物理意义是什么？3、二极管有哪些折线化的伏安特性？它们适用于什么场合？4、为什么引入微变等效电路？为什么对动态信号二极管等效为电阻？5、学会分析二极管应用电路的方法6、了解稳压管*学会判断二极管的工作状态。第二讲第三章教学要求重点与难点1、了解半导体的特性；2、了解PN结的载流子运动，理解PN结的工作原理；3、理解二极管的单向导电性，掌握二极管的外特性，在实际应用中正确选择二极管的参数；4、了解特殊二极管的外特性及应用。重点：PN结的单向导电性，二极管的外特性及其应用电路。难点：PN结的工作原理，载流子运动。掌握二极管的外特性，在实际应用中正确选择二极管的参数。3124了解半导体的特性；了解PN结的载流子运动，理解PN结的工作原理；理解二极管的单向导电性；本次课教学要求3.2半导体二极管及其基本应用电路贰3.1半导体基础知识壹3.4发光二极管及其基本应用举例肆3.3稳压二极管及其基本应用电路叁第3章半导体二极管及其基本应用电路3.1半导体基础知识根据物体导电能力(电阻率)的不同，来划分导体、绝缘体和半导体。典型的半导体材料元素：硅Si和锗Ge化合物：砷化镓GaAs等。电阻率：导体10－6～10－4Ω.cm绝缘体1010～1022Ω.cm半导体10－3～109Ω.cm本征半导体本征半导体——化学成分纯净的晶格结构完整半导体，它在物理结构上呈单晶体形态。01023.1半导体基础知识（续）1、半导体的