晶體二極管工作原理及應(yīng)用電氣(已修改)
2024-12-07 22:02 本頁面
【正文】 1 電子技術(shù)基礎(chǔ) —模擬電子技術(shù) 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院 孫正鳳 2 課程的性質(zhì)與任務(wù) 性質(zhì) 普通高等院校電類專業(yè)的一門學(xué)科基礎(chǔ)課，為后繼專業(yè)課程學(xué)習(xí)以及電子技術(shù)在專業(yè)中的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。 任務(wù) 使學(xué)生掌握模擬電子技術(shù)方面的 基本理論 （電子電路的基本分析方法）、 基本知識 （常用電子器件和電子電路的性能以及主要應(yīng)用）和 基本技能 （電子測試技術(shù)、電子電路的分析計(jì)算能力和識圖能力）。 3 模 擬 電 子 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 電子器件及基本應(yīng)用 第一章 晶體二極管 工作原理及應(yīng)用 第二章 晶體三極管 及基本放大器 第三章 場效應(yīng)管 及其應(yīng)用 基本功能電路 第四章 負(fù)反饋 放大器 第五章 振蕩電路 第六章 電流源 電路 第七章 差分放大 電路 第八章 功率放大 電路 模擬集成電路 第九章 運(yùn)算放大器 第十章 集成穩(wěn)壓電路 第十一章 在系統(tǒng)可編程模擬器件 教材知識體系 4 本課程是屬于技術(shù)基礎(chǔ)性質(zhì)的課程，它與 《 大學(xué)物理 》 、 《 電路 》 等基礎(chǔ)理論課程相比，更接近工程實(shí)際。 課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法 5 課程安排 ： 共計(jì) 3學(xué)分，其中：理論課占 實(shí)驗(yàn)課占 考核方法 ： 閉卷考試 總評成績 =平時成績 20%+實(shí)驗(yàn)成績 10%+考試成績 70% 課程安排和考核方法 6 第一章 晶體二極管工作原理及應(yīng)用 ? 引言 ? 半導(dǎo)體物理知識 ? ? 實(shí)際二極管的伏安特性 ? 、參數(shù)、分析方法及基本應(yīng)用 ? 其它類型的二極管 7 引言 P N 正極 負(fù)極 PN結(jié) 外殼 正極 負(fù)極 （ a） 二極管結(jié)構(gòu)示意圖 （ b） 二極管的電路符號 8 半導(dǎo)體物理知識 ? 概述 ? 本征半導(dǎo)體 ? 雜質(zhì)半導(dǎo)體 ? 載流子的運(yùn)動 9 概述 ? 導(dǎo)體 ： 電阻率小于 ，很容易導(dǎo)電，稱為導(dǎo)體 .如銅、鋁、銀等金屬材料； ? 絕緣體 ： 電阻率大于 ，很難導(dǎo)電，稱為絕緣體，如塑料、橡膠、陶瓷等材料； ? 半導(dǎo)體 ： 電阻率在 103~ ，導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間，例如硅 (Si)和鍺 (Ge)等半導(dǎo)體材料； 10 半導(dǎo)體材料制作電子器件的原因 ? ? 不是因?yàn)樗膶?dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間，而是在于半導(dǎo)體材料具有 熱敏性 、 光敏性 和 摻雜性 。 11 半導(dǎo)體材料制作電子器件的原因 ? 熱敏性 ：是半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力隨著溫度的升高而迅速增加， 例如 純凈鍺從 20℃ 升高 到 30℃ 時，電阻率 下降為原來的 1/2； 光敏性 ：半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力隨光照的變化有顯著改變的特性；例如硫化鎘薄膜在暗處：電阻為幾十 MΩ 。光照：電阻下降為幾十 KΩ 摻雜性 ：是半導(dǎo)體導(dǎo)電能力因摻入適量的雜質(zhì)而發(fā)生很大的變化，例如在半導(dǎo)體硅中，只要摻入億分之一的硼雜質(zhì)，電阻率下降到原來的 幾萬分之一 ，利用這一特性，可以制造出不同性能不同用途的半導(dǎo)體器件。 12 +4 +14 2 8 4 +32 2 8 18 4 硅 (鍺 )的原子結(jié)構(gòu) 硅 鍺 硅 (鍺 )的原子結(jié)構(gòu) 簡化模型 Si Ge 13 本征半導(dǎo)體 本征半導(dǎo)體： 純凈的半導(dǎo)體 單晶 。 原子按一定的規(guī)則整齊排列、結(jié)構(gòu)完整。 硅 (鍺 )的晶體結(jié)構(gòu) 14 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 共價鍵 本征半導(dǎo)體 A．硅原子電子數(shù)為 14，最外層電子為四個，是四價元素 B、硅原子結(jié)合方式是共價鍵結(jié)合： (i)每個價電子都要受到相鄰兩個原子核的束縛 。 (ii)半導(dǎo)體的價電子既不象導(dǎo)體的價電子那樣容易掙脫成為自由電子，也不象絕緣體中被束縛，所以其導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間 本征半導(dǎo)體的原子結(jié)構(gòu) — 共價鍵結(jié)合，以硅原子（ T=0K）為例 。 15 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 共價鍵 本征激發(fā)和兩種載流子 空穴 自由電子 空穴 A、 本征激發(fā) — 電子、空穴對的產(chǎn)生 B、 價電子填充空穴的運(yùn)動 C、 空穴是可以移
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