掌二極管全面解析ppt課件(已修改)
2025-01-26 18:37 本頁面
【正文】 線性電子電路 主要內(nèi)容 半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)知識(shí) PN結(jié) 晶體二極管電路分析方法 晶體二極管的應(yīng)用 半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)知識(shí) 半導(dǎo)體： 指導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間的物質(zhì)。 硅 、鍺 原子結(jié)構(gòu)及簡化模型： +14 2 8 4 +32 2 8 4 18 +4 價(jià)電子 大多數(shù)半導(dǎo)體器件所用的主要材料是 硅 (Si) 、鍺 (Ge) 本征半導(dǎo)體 ? 本征激發(fā) 純凈的、不含雜質(zhì)的半導(dǎo)體稱為 本征半導(dǎo)體 （比如硅和鍺的單晶體）。它們是制造半導(dǎo)體器件的基本材料。 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 硅和鍺共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)示意圖： 共價(jià)鍵 共價(jià)鍵具有很強(qiáng)的結(jié)合力。 當(dāng) T=0K（無外界影響）時(shí)，共價(jià)鍵中無自由移動(dòng)的電子。 ? 本征激發(fā) ?當(dāng) T升高或光線照射時(shí) 產(chǎn)生 自由電子空穴對(duì)。 這種現(xiàn)象稱 注意： 空穴 的出現(xiàn)是半導(dǎo)體區(qū)別于導(dǎo)體的重要特征。 本征激發(fā) 。 當(dāng)原子中的 價(jià)電子 在 光照或溫度升高 時(shí) 獲得能量 掙脫共價(jià)鍵的束縛而 成為自由電子 ， 原子中 留下空位 （ 即 空穴 ） ， （ 即 產(chǎn)生自由電子－空穴對(duì) ） 同時(shí)原子因失去價(jià)電子而帶正電 。 當(dāng)鄰近原子中的價(jià)電子釋放能量不斷填補(bǔ)這些空位時(shí)（ 自由電子與空穴的復(fù)合 ）形成一種運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)可等效地看作是 空穴的運(yùn)動(dòng) 。 空穴運(yùn)動(dòng)方向與價(jià)電子填補(bǔ)方向相反。即 自由電子和空穴 都 能 在晶格中 自由移動(dòng) 。因而統(tǒng)稱它們?yōu)?半導(dǎo)體的載流子 。 自由電子 — 帶負(fù)電 半導(dǎo)體中有兩種導(dǎo)電的載流子 空穴 — 帶正電 本征半導(dǎo)體中 本征激發(fā) ——產(chǎn)生 自由電子空穴對(duì)。 電子和空穴相遇釋放能量 ——復(fù)合。 溫度一定時(shí)： 激發(fā)與復(fù)合在某一熱平衡值上達(dá)到 動(dòng)態(tài)平衡。 T 導(dǎo)電能力 載流子 或光照 熱敏特性 光敏特性 半導(dǎo)體除了上面提到的光敏性和熱敏性外，還有一種重要的特性就是 摻雜性 ，即在本征半導(dǎo)體中加入微量雜質(zhì)元素后，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能會(huì)大大增強(qiáng)。加雜質(zhì)后的半導(dǎo)體稱為 雜質(zhì)半導(dǎo)體 。根據(jù)加入雜質(zhì)元素的不同可分為 N型半導(dǎo)體 和 P型半導(dǎo)體 。 實(shí)際上制造晶體管的材料都是雜質(zhì)半導(dǎo)體。 雜質(zhì)半導(dǎo)體 ?N型半導(dǎo)體： 本征半導(dǎo)體中摻入少量 五價(jià) 元素構(gòu)成。 +4 +4 +5 +4 +4 簡化模型： N型半導(dǎo)體 多子 —自由電子 少子 —空穴 自由電子 常溫情況下， 雜質(zhì) 元素全部 電離 為 自由電子 和 正離子 ，正離子在晶格中不能移動(dòng)，不參與導(dǎo)電。 （雜質(zhì)電離 （多數(shù)） 和本征激發(fā)產(chǎn)生） （ 本征激發(fā)產(chǎn)生） 常溫情況下， 雜質(zhì) 元素全部 電離 為 空穴 和 負(fù)離子 ，負(fù)離子在晶格中不能移動(dòng)，不參與導(dǎo)電。 +4 +4 +3 +4 +4 ? P型半導(dǎo)體： 簡化模型： P型半導(dǎo)體 少子 ——自由電子 多子 ——空穴 本征半導(dǎo)體中摻入少量 三價(jià) 元素構(gòu)成。 雜質(zhì)半導(dǎo)體呈電中性 少子濃度取決于溫度。 多子濃度取決于摻雜濃度。 空穴 （本征激發(fā)產(chǎn)生） 概 述 半導(dǎo)體二極管 PN結(jié)的形成 PN結(jié)的基本特性 二極管 晶體二極管 、三極管的 基本結(jié)構(gòu) 為 PN結(jié) ，他們的
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