半导体器件课件.pptVIP

面接觸型二極體PN結面積大，能允許通過較大的電流，但由於其結電容也大，所以一般用於較低頻率的整流電路中。像國產的2CZ型、2CP型就是面接觸型二極體。3.二極體的命名方法 對二極體2AP1來說，“2”表示二極體； 第一個字母表示材料和極性：“A”——N型鍺材料、“B”——P型鍺材料、“C”——N型矽材料、“D”——P型矽材料； 第二個字母表示器件類型：“P”——普通管、“V”——微波管、“W”——穩壓管、“Z”——整流管、“L”——整流堆、“U”——光電管、“K”——開關管等。 如兩個管子的型號中只是最後的數字部分不同，表明這兩個管子性能上有些差別。1.2.3二極體的U-I特性 半導體器件的性能可用其伏安特性來描述。所謂的伏安特性就是，流過它的電流I與它兩端的電壓U的關係曲線I=f(U)。由於二極體的核心是PN結，因此從理論上講，其U—I特性與PN結的U—I特性幾乎相同，一個典型的二極體的U—I特性如圖1.8所示。特性曲線可分為兩部分：加正向偏置電壓時的特性稱為正向特性，加反向偏置電壓時的特性稱為反向特性。圖1.8二極體的伏安特性(矽管)1.正向特性 正向電壓較小時，正向電流幾乎為零。這是因為加在PN結上的外電壓太小，不足以克服內電場對擴散運動的阻礙作用，這時二極體實際沒有導通，對外呈現很大的電阻，這一部分稱為正向特性的“死區”，死區以後的正向特性上升很快，說明正向電壓超過某一數值後，電流才顯著增大，這個電壓值叫導通電壓或死區電壓（門檻電壓Uon）。 室溫下，一般來說，矽管Uon大約為0.5V，鍺管Uon大約為0.1V，當所加電壓大於Uon時，內電場被大大削弱，二極體才真正處於導通狀態，並呈現出很小的電阻（流過二極體的電流有較大的變化，而其兩端壓降變化小）。一般來說，矽管導通壓降保持在大約0.6V～0.8V，鍺管導通壓降保持在大約0.1V～0.3V。2.反向特性 在反向偏置電壓下，內外電場方向一致，少數載流子的漂移很容易通過PN結形成反向飽和電流，由於少數載流子的數目很小（由本征激發引起），所以反向電流很小，且幾乎不隨電壓增大而變化，但受溫度影響較大。小功率矽管的反向電流一般小於0.1μA，而鍺管通常為幾十微安。 當反向電壓增加到一定的大小（UBR：反向擊穿電壓）時，反向電流劇增，發生反向擊穿現象，反向擊穿電壓一般在幾十伏以上（高壓管可為幾千伏）。一般來說，只要在電路中採取適當的限壓措施，就能保證二極體的電擊穿不會演變成熱擊穿而避免損壞二極體。1.2.4二極體的主要參數 二極體的特性還可以用它的參數來表示，參數用來定量描述管子的性能指標，表明管子的應用範圍，因此，參數是正確使用和合理選擇二極體的依據。參數的獲得可以通過直接測量得到，很多參數還可以查手冊。1.最大整流電流（IF）2.最大反向工作電壓（UR）3.反向電流（IR）4.最高工作頻率（fm）1.2.5特殊二極體1.穩壓二極體（齊納二極體）（1）穩壓二極體的特點（2）穩壓二極體的主要參數圖1.9穩壓二極體的穩壓電路2.光電二極體 光電子系統的突出優點：抗干擾能力強，可大量傳輸資訊，且傳輸功耗小，工作可靠，而光信號與電信號之間的介面需要由一些特殊的光電子器件來完成。（1）光敏二極體 光敏二極體與普通PN結二極體類似，但在其PN結處，有玻璃窗口能接收外部的光照，PN結在反向偏置下工作，它的反向電流隨光照強度增加而上升。 主要特點：反向電流與照度成正比。無光照時，反向電流很小，稱其為暗電流；有光照時，反向電流很大，稱其為光電流。（2）發光二極體 發光二極體（LED）是一種發光器件，它利用二極體正偏時PN結兩側的多子直接複合釋放出光能，普通PN結在導通時以熱的形式釋放能量，而由砼、砷等化合物製成的PN結在導通時以光的形式釋放能量。 主要特點：工作在正向偏置，在正向電流達到一定值時發光。一般發光電流為幾毫安培到幾十毫安培。1.2.6二極體的基本電路及其分析方法 在電子技術中，二極體得到廣泛應用，如限幅電路、開關電路、低電壓穩壓電路等，由於二極體是非線性元件，因而二極體電路一般採用非線性電路的分析方法，這裏介紹模型分析法。 依據二極體正向U-I特性建模，可以有多種模型。這裏介紹兩種常用形式，如圖1.10所示。1.理想模型2.恒壓降模型圖1.10二極體模型1.3半導體三極管1.3.1半導體三極管結構簡介 半導體三極管又稱電晶體，有3個電極,是由一定工藝製成的具有兩個PN結的半導體器件。 結構與分類：按其結構分為NPN和PNP兩類，如圖1.13所示。圖1.13半導體三極管的結構及符號 當然,半導體三極管絕不是兩個PN結的簡單連接，它的工藝特點是，基