【正文】 向電流急劇增加時(shí)對應(yīng)的反向電壓值稱為反向擊穿電壓 UBR。硅二極管的反向電流一般在納安 (nA)級；鍺二極管在微安 (?A)級。 若 |VBR|≥7V 時(shí) , 主要是雪崩擊穿；若|VBR|≤4V 時(shí) , 則主要是齊納擊穿。 正向區(qū)分為兩段： 當(dāng) V ＞ Uon時(shí)，開始出現(xiàn)正向電流，并按指數(shù)規(guī)律增長。 2． PN結(jié)的單向?qū)щ娞匦? PN結(jié)正向偏置 － － － － + + + + 內(nèi)電場減弱，使擴(kuò)散加強(qiáng)， 擴(kuò)散 ?飄移，正向電流大 空間電荷區(qū)變薄 P N + _ 正向電流 PN結(jié)反向偏置 － － － － + + + + 空間電荷區(qū)變厚 N P + _ + + + + － － － － 內(nèi)電場加強(qiáng)，使擴(kuò)散停止， 有少量飄移，反向電流很小 反向飽和電流 很小， ?A級 PN結(jié)加正向電壓時(shí)，呈現(xiàn)低電阻，具有較大的正向擴(kuò)散電流； PN結(jié)加反向電壓時(shí)，呈現(xiàn)高電阻，具有很小的反向漂移電流。 漂移運(yùn)動(dòng) P型半導(dǎo)體 － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － N型半導(dǎo)體 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 擴(kuò)散運(yùn)動(dòng) 內(nèi)電場 E PN結(jié)處載流子的運(yùn)動(dòng) 所以擴(kuò)散和漂移這一對相反的運(yùn)動(dòng)最終達(dá)到平衡，相當(dāng)于兩個(gè)區(qū)之間沒有電荷運(yùn)動(dòng)，空間電荷區(qū)的厚度固定不變。三價(jià)雜質(zhì) 因而也稱為 受主雜質(zhì) 。 提供自由電子的五價(jià)雜質(zhì)原子因帶正電荷而成為 正離子 ，因此五價(jià)雜質(zhì)原子也稱為 施主雜質(zhì) 。 N型半導(dǎo)體 —— 摻入五價(jià)雜質(zhì)元素（如磷）的半導(dǎo)體。 本征激發(fā) 動(dòng)畫 11 空穴 空穴被認(rèn)為帶一個(gè)單位的正電荷，并且可以移動(dòng)。 電子空穴對 當(dāng) T=0K和無外界激發(fā)時(shí) ， 導(dǎo)體中沒有載流子 ， 不導(dǎo)電 。 典型的半導(dǎo)體有 硅 Si和 鍺 Ge以及 砷化鎵 GaAs等。 本征半導(dǎo)體 現(xiàn)代電子學(xué)中，用的最多的半導(dǎo)體是硅和鍺，它們的最外層電子（價(jià)電子）都是四個(gè)。 當(dāng)溫度升高或受到光的照射時(shí) ， 價(jià)電子能量增高 ， 有的價(jià)電子可以掙脫原子核的束縛 ， 而參與導(dǎo)電 ， 成為 自由電子 —— 本征激發(fā) 。 雜質(zhì)半導(dǎo)體 在本征半導(dǎo)體中摻入某些微量元素作為雜質(zhì)，可使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性發(fā)生顯著變化。 P型半導(dǎo)體 —— 摻入三價(jià)雜質(zhì)元素（如硼）的半導(dǎo)體。 2. P型半導(dǎo)體 因三價(jià)雜質(zhì)原子在與硅原子形成共價(jià)鍵時(shí)，缺少一個(gè)價(jià)電子而在共價(jià)鍵中留下一個(gè)空穴。 雜質(zhì)半導(dǎo)體的示意表示法 － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － P型半導(dǎo)體 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + N型半導(dǎo)體 多子：自由電子 少子：空穴 多子：空穴 少子：自由電子 1. PN結(jié)的形成 PN結(jié) 在同一片半導(dǎo)體基片上，分別制造 P型半導(dǎo)體和 N型半導(dǎo)體，經(jīng)過載流子的擴(kuò)散，在它們的交界面處就形成了 PN結(jié)。 總結(jié)： 空間電荷區(qū)，也稱為耗盡層，形成的內(nèi)電場，抑制多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，有利于少子的漂移運(yùn)動(dòng)，最終達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。 由此可以得出結(jié)論： PN結(jié)具有單向?qū)щ娦浴? 反向區(qū)也分兩個(gè)區(qū)域 ： 當(dāng) VBR＜ V＜ 0時(shí)，反向電流很小，且基本不隨反向電壓的變化而變化，此時(shí)的反向電流也稱 反向飽和電流 IS 。 (3) 反向擊穿特性 二極管基本電路分析 二極管模型 正向偏置時(shí)： 管壓降為 0，電阻也為 0。 在規(guī)定的正向電流下，二極管的正向電壓降。為安全計(jì)，在實(shí)際工作時(shí)，最大反向工作電壓 URM一般只按反向擊穿電壓 UBR的一半計(jì)算。 （ 3）最高工作頻率 fM 當(dāng)二極管在高頻條件下工作時(shí)，將受到極間電容的影響。 例 2： 理想二極管電路中 vi= Vm sinωt V， 求輸出波形 v0。 電阻起 限流 作用，保護(hù)穩(wěn)壓管 。 (1) 穩(wěn)定電壓 VZ 穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù) Co(5) 動(dòng)態(tài)電阻 rZ rZ =?VZ /?IZ， rZ愈小，反映穩(wěn)壓管的擊穿特性愈陡。而 Izmin對應(yīng) VZmin。 管芯結(jié)構(gòu)剖面圖 半導(dǎo)體三極管 頻率： 高頻管、低頻管 功率： 材料： 小、中、大功率管 硅管、鍺管 類型： NPN型、 PNP型 半導(dǎo)體三極管是具有電流放大功能的元件 晶體管的電流放大原理 晶體管三種工作狀態(tài)： 截止 狀態(tài) ：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都反偏 放大 狀態(tài) ：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏 飽和 狀態(tài) ：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都正偏 （此時(shí)將基極的小電流放大為集電極的大電流） 三極管的放大作用是在一定的外部條件控制下，通過載流子傳輸體現(xiàn)出來的。 IB ＋ ＋ ＋ － ＋ － － － ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － 一．三極管內(nèi)部載流子的傳輸過程： （ 1）發(fā)射區(qū)向基區(qū)發(fā)射電子的過程 （ 2）電子在基區(qū)的擴(kuò)散 和復(fù)合過程 B E C N N P UBB RB Ucc IE 從基區(qū)擴(kuò)散來的電子漂移進(jìn)入集電結(jié)而被收集，形成 IC。 （ 2） 外部條件： 發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。 vCE ? 1V (1) 當(dāng) vCE=0V時(shí)，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。 二、 輸出特性曲線 3. 飽和區(qū)： 集電結(jié)、發(fā)射結(jié)均正偏 iC(mA) 1 2 3 4 uCE(V) 3 6 9 12 IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 此區(qū)域中 UCE?UBE,集電結(jié)正偏，?IBIC， UCE? 稱為飽和區(qū)。判斷管子的工作狀態(tài)和材料。 箭頭向外說明管子為： NPN型管。 UB=＞ UE=－ , 發(fā)射結(jié)正偏 。 解： +1V 2V + (b) （ 1）判斷管型主要看箭頭。 （ 2）分析兩個(gè) PN結(jié)的偏置。 說明管子為 硅管 。 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。 一般 ICBO很小。 三極管的溫度特性較差 。