晶體二極管工作原理及應用電氣-wenkub
2022-12-10 22:02:03 本頁面
【正文】 性能以及主要應用）和 基本技能 （電子測試技術、電子電路的分析計算能力和識圖能力）。 3 模 擬 電 子 技 術 基 礎 電子器件及基本應用 第一章 晶體二極管 工作原理及應用 第二章 晶體三極管 及基本放大器 第三章 場效應管 及其應用 基本功能電路 第四章 負反饋 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 本課程是屬于技術基礎性質的課程，它與 《 大學物理 》 、 《 電路 》 等基礎理論課程相比，更接近工程實際。 12 +4 +14 2 8 4 +32 2 8 18 4 硅 (鍺 )的原子結構 硅 鍺 硅 (鍺 )的原子結構 簡化模型 Si Ge 13 本征半導體 本征半導體： 純凈的半導體 單晶 。 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動 C、 空穴是可以移動的，其實是共價鍵的電子依次填補空穴，形成空穴的移動 16 復合 (1)復合 ：自由電子跳進空穴，并釋放出能量的現(xiàn)象。 Si： Ge： 玻耳茲曼常數(shù)， k=17 例 計算在室溫 270C（ 300K）時硅和鍺的本征載流子濃度。 ? 自由電子在晶格中運動；空穴在共價鍵內運動。 19 雜質半導體 ? 在室溫 270C時， Si的本征載流子濃度為 1010cm3,原子密度為 1022cm3。 ? 雜質半導體可可分為： N型半導體和 P型半導體 摻雜要求： 本征載流子濃度； 材料的原子密度。 C、 N型半導體中 ,電子是多子 ,空穴是少子 D、整塊的半導體仍為中性 ? 多子（自由電子）濃度 ≈施主雜質摻雜濃度 ? 根據(jù)半導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、在四價的本征硅中摻入微量的 3價硼 B、硼原子在共價鍵留下一個空位，相鄰硅原子中的價電子容易移過來填補個空位 。 23 雜質半導體小結 ? 在一定的溫度范圍內，雜質半導體中的多子濃度近似等于摻雜濃度，幾乎和溫度無關；少子濃度是對應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 擴散 運動：由于 濃度差 而引起的載流子 的運動。 28 PN結 ? 概述 ? 熱平衡情況下的 PN結 ? PN結的伏安特性 ? PN結的電容特性 29 熱平衡情況下的 PN結 P型區(qū) N型區(qū) 內建電場 PN結 (2)隨著內電場由弱到強的建立 ,少子漂移從無到有 ,逐漸加強 ,而擴散運動逐漸減弱 , 形成平衡的 PN結。 (forward bias外加 正向 電壓 ) (reverse bias外加反向電壓 ) 32 PN結的正向特性 P N 內電場 外電場 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、正向偏壓削弱內電場，有利多子的擴散運動，使 PN結空間電荷區(qū)變窄； C、 正向偏壓時， PN結為導通狀態(tài)，外電路電流 IF很大， PN結呈現(xiàn)的正向電阻很小 限流電阻 R U I多子 PN結為導通狀態(tài) 動畫演示 33 D、反向偏壓 PN結為截止狀態(tài)，外電路電流接近為 O，PN結呈現(xiàn)的反向電阻很大 P N 內電場 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、反向偏壓內電場增強，不利多子擴散運動，有利于少子的漂移運動，形成反向電流 IR， IR很小，硅管為納安數(shù)量級，鍺管為微安數(shù)量級。 B、反向特性 ——加反向偏壓 UR A、反向電流 IR是少子漂移運動引起，所以數(shù)量小，幾乎不變，又稱為反向飽和電流 IS。 (擊穿電壓
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