晶體二極管工作原理及應(yīng)用電氣-wenkub
2022-12-10 22:02:03 本頁(yè)面
【正文】 性能以及主要應(yīng)用）和 基本技能 （電子測(cè)試技術(shù)、電子電路的分析計(jì)算能力和識(shí)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(chǎng)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(shí)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。 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(jiǎn)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 。 15 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 共價(jià)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(duì)的產(chǎn)生 B、 價(jià)電子填充空穴的運(yùn)動(dòng) C、 空穴是可以移動(dòng)的，其實(shí)是共價(jià)鍵的電子依次填補(bǔ)空穴，形成空穴的移動(dòng) 16 復(fù)合 (1)復(fù)合 ：自由電子跳進(jìn)空穴，并釋放出能量的現(xiàn)象。 Si： Ge： 玻耳茲曼常數(shù)， k=17 例 計(jì)算在室溫 270C（ 300K）時(shí)硅和鍺的本征載流子濃度。 ? 自由電子在晶格中運(yùn)動(dòng)；空穴在共價(jià)鍵內(nèi)運(yùn)動(dòng)。 19 雜質(zhì)半導(dǎo)體 ? 在室溫 270C時(shí)， Si的本征載流子濃度為 1010cm3,原子密度為 1022cm3。 ? 雜質(zhì)半導(dǎo)體可可分為： N型半導(dǎo)體和 P型半導(dǎo)體 摻雜要求： 本征載流子濃度； 材料的原子密度。 C、 N型半導(dǎo)體中 ,電子是多子 ,空穴是少子 D、整塊的半導(dǎo)體仍為中性 ? 多子（自由電子）濃度 ≈施主雜質(zhì)摻雜濃度 ? 根據(jù)半導(dǎo)體物理中的熱平衡條件： ? 少子（空穴）濃度： dn Nn ?0200 iii npnpn ??dino Nnp 2?21 A、在四價(jià)的本征硅中摻入微量的 3價(jià)硼 B、硼原子在共價(jià)鍵留下一個(gè)空位，相鄰硅原子中的價(jià)電子容易移過(guò)來(lái)填補(bǔ)個(gè)空位 。 23 雜質(zhì)半導(dǎo)體小結(jié) ? 在一定的溫度范圍內(nèi)，雜質(zhì)半導(dǎo)體中的多子濃度近似等于摻雜濃度，幾乎和溫度無(wú)關(guān)；少子濃度是對(duì)應(yīng)溫度下的本征載流子濃度的平方除以摻雜濃度，并隨溫度的升高而增加。 載流子的 擴(kuò)散 運(yùn)動(dòng)：由于 濃度差 而引起的載流子 的運(yùn)動(dòng)。 28 PN結(jié) ? 概述 ? 熱平衡情況下的 PN結(jié) ? PN結(jié)的伏安特性 ? PN結(jié)的電容特性 29 熱平衡情況下的 PN結(jié) P型區(qū) N型區(qū) 內(nèi)建電場(chǎng) PN結(jié) (2)隨著內(nèi)電場(chǎng)由弱到強(qiáng)的建立 ,少子漂移從無(wú)到有 ,逐漸加強(qiáng) ,而擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)逐漸減弱 , 形成平衡的 PN結(jié)。 (forward bias外加 正向 電壓 ) (reverse bias外加反向電壓 ) 32 PN結(jié)的正向特性 P N 內(nèi)電場(chǎng) 外電場(chǎng) 正向電流 IF IF = I多子 ? I少子 ? I多子 A、正向偏壓的接法： P區(qū)接高電位， N區(qū)接低電位 B、正向偏壓削弱內(nèi)電場(chǎng)，有利多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，使 PN結(jié)空間電荷區(qū)變窄； C、 正向偏壓時(shí)， PN結(jié)為導(dǎo)通狀態(tài)，外電路電流 IF很大， PN結(jié)呈現(xiàn)的正向電阻很小 限流電阻 R U I多子 PN結(jié)為導(dǎo)通狀態(tài) 動(dòng)畫(huà)演示 33 D、反向偏壓 PN結(jié)為截止?fàn)顟B(tài)，外電路電流接近為 O，PN結(jié)呈現(xiàn)的反向電阻很大 P N 內(nèi)電場(chǎng) IR = I少子 ? 0 反向電流 IR A、反向偏壓的接法： P區(qū)接低電位， N區(qū)接高電位 B、反向偏壓內(nèi)電場(chǎng)增強(qiáng)，不利多子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，有利于少子的漂移運(yùn)動(dòng)，形成反向電流 IR， IR很小，硅管為納安數(shù)量級(jí)，鍺管為微安數(shù)量級(jí)。 B、反向特性 ——加反向偏壓 UR A、反向電流 IR是少子漂移運(yùn)動(dòng)引起，所以數(shù)量小，幾乎不變，又稱(chēng)為反向飽和電流 IS。 (擊穿電壓
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