線性電子線路ppt課件(2)(已修改)
2025-05-11 03:33 本頁面
【正文】 課程概述 電子線路： 指包含電子器件，并能對電信號 實(shí)現(xiàn)某種處理的功能電路。 電路組成： 電子器件 + 外圍電路 電子器件： 二極管、場效應(yīng)管、集成電路。 外圍電路： 直流電源、電阻、電容、電流源 電路等。 第 1 章 晶體二極管 概 述 半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)知識 PN 結(jié) 晶體二極管電路分析方法 晶體二極管的應(yīng)用 概 述 晶體二極管結(jié)構(gòu)及電路符號： PN 結(jié)正偏 (P 接 +、 N 接 )， D 導(dǎo)通。 P N 正極 負(fù)極 晶體二極管的主要特性： 單方向?qū)щ娞匦? PN 結(jié)反偏 (N 接 +、 P 接 )， D 截止。 即 主要用途： 用于整流、開關(guān)、檢波電路中。 第 1 章 晶體二極管 半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)知識 半導(dǎo)體： 導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間的物質(zhì)。 硅 (Si)、鍺 (Ge)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 慣性核 第 1 章 晶體二極管 硅和鍺的單晶稱為 本征半導(dǎo)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 本征半導(dǎo)體 第 1 章 晶體二極管 ? 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。 ? 共價(jià)鍵具有很強(qiáng)的結(jié)合力。 當(dāng) T = 0 K(無外界影 響 ) 時(shí)，共價(jià)鍵中無自由移動的電子。 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) 。 第 1 章 晶體二極管 當(dāng)原子中的價(jià)電子激發(fā)為自由電子時(shí) ， 原子中留下空位 ， 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)電子不斷填補(bǔ)這些空位時(shí)形成一種運(yùn)動，該運(yùn)動可等效地看作是 空穴的運(yùn)動 。 注意： 空穴運(yùn)動方向與價(jià)電子填補(bǔ)方向相反。 自由電子 — 帶負(fù)電 半導(dǎo)體中有兩種導(dǎo)電的載流子 ? 空穴的運(yùn)動 空 穴 — 帶正電 第 1 章 晶體二極管 溫度一定時(shí)： 激發(fā)與復(fù)合在某一熱平衡值上達(dá)到 動態(tài)平衡。 ? 熱平衡載流子濃度 熱平衡載流子濃度： 本征半導(dǎo)體中 本征激發(fā) ——產(chǎn)生 自由電子空穴對。 電子和空穴相遇釋放能量 ——復(fù)合。 i23i20e pATn kTgE???T 導(dǎo)電能力 ni 或光照 熱敏特性 光敏特性 第 1 章 晶體二極管 ? N 型半導(dǎo)體： 雜質(zhì)半導(dǎo)體 +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 本征半導(dǎo)體中摻入少量 五價(jià) 元素構(gòu)成。 第 1 章 晶體二極管 ? P 型半導(dǎo)體 +4 +4 +3 +4 +4 簡化模型： P 型半導(dǎo)體 少子 ——自由電子 多子 ——空穴 空 穴 本征半導(dǎo)體中摻入少量 三價(jià) 元素構(gòu)成。 第 1 章 晶體二極管 ? 雜質(zhì)半導(dǎo)體中載流濃度計(jì)算 N 型半導(dǎo)體 2in0n0 npn ? (質(zhì)量作用定理 ) dn0dn0 NpNn ???(電中性方程 ) P 型半導(dǎo)體 2ip0p0 nnp ?ap0ap0 NnNp ???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。 第 1 章 晶體二極管 兩種導(dǎo)電機(jī)理 ——漂移和擴(kuò)散 ?漂移與漂移電流 載流子在電場作用下的運(yùn)動稱 漂移運(yùn)動， 所形成的電流稱 漂移電流。 漂移電流密度 EqpJ ppt ??n t n()J q n E?? ? ?
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