模擬電子線路》第2章楊凌-全文預(yù)覽
【正文】 67。 二極管 激光二極管的物理結(jié)構(gòu)是在發(fā)光二極管的節(jié)間安置一層 具有光活性的半導(dǎo)體，其端面經(jīng)過拋光后具有部分反射功能，因而形成一 光諧振腔 。 二極管 發(fā)光二極管 (LED) 電信號(hào) 光信號(hào) 光電二極管 光信號(hào) 電信號(hào) 在反向狀態(tài)下運(yùn)行 變?nèi)荻O管 在高頻技術(shù)中應(yīng)用較多 .如諧振回路的電調(diào)諧 。 二極管 167。 二極管 按材料分類 :硅管、鍺管、砷化鎵管等 。 PN 結(jié) f↑且反偏時(shí) , CB影響顯著 . 2 、擴(kuò)散電容 CD 正偏時(shí) , CD較大 . 3 、結(jié)電容 Cj Cj= CB+CD 正偏時(shí) , Cj≈CD (幾十 pF到幾千 pF) 反偏時(shí) , Cj≈CB (幾 pF到幾十 pF) xn x － xp O pn0 np0 △ Qsn △ QSP VF + － P+ N 圖 167。 PN 結(jié) ID=IS(e － 1) VD VT → VD VT ID ≈ISe (2—9) (2—10) ID ID 或 VD ≈ VTln = VTlg IS IS VI關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式 I2 I1 I2 V2－ V1= － VTlg = (2—11) IS IS I1 VD(on)≈ (Si) VD(on)≈ (Ge) 當(dāng) VD＞ VD(on) 時(shí) , PN結(jié)正向?qū)?. VD 每增加 60mV, ID將按 10的冪次方迅速增大 . 167。 PN 結(jié) 阻礙多子擴(kuò)散 載流子濃度差 →多子擴(kuò)散 →空間電荷區(qū) 利于少子漂移 形成一定厚度的 PN結(jié) 動(dòng)態(tài)平衡 2. 內(nèi)建電位差 NaNd VB≈VTln (2—7) ni2 其中 : VT≈26mV Na↑ Nd↑ ni↓ → VB↑ 167。 半導(dǎo)體的基本知識(shí) (2) 在雜質(zhì)半導(dǎo)體中 ,多子濃度近似等于摻雜濃度 ,其值幾乎與 溫度無關(guān) (3) 在雜質(zhì)半導(dǎo)體中 ,少子濃度隨溫度升高而顯著增大 .少子濃 度的溫度敏感性是導(dǎo)致半導(dǎo)體器件溫度特性差的主要原因 . 三、兩種導(dǎo)電機(jī)理 — 漂移和擴(kuò)散 1. 漂移和漂移電流 在外加電場作用下 ,載流子將在熱騷動(dòng)狀態(tài)下產(chǎn)生定向的運(yùn) 動(dòng) ,這種定向運(yùn)動(dòng)稱為漂移運(yùn)動(dòng) ,由此產(chǎn)生的電流稱為漂移電流 . 167。 半導(dǎo)體的基本知識(shí) 硅本征半導(dǎo)體中自由電子的濃度為 1010cm－ 3 ,看上 去似乎很大 ,但和硅原子的濃度 1022cm－ 3相比還是很小 的 . 所以 ,本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力很弱 (本征硅的電阻率約為 105Ωcm). 硅 (Si) 和鍺 (Ge) 是常用的半導(dǎo)體材料 ,它們廣泛用于半導(dǎo)體器件 和集成電路中 ,其他半導(dǎo)體材料用在特殊的領(lǐng)域中 ,例如砷化鎵 (GaAs)及其相關(guān)化合物用在特高速器件和光器件中 . 一、本征半導(dǎo)體 本征半導(dǎo)體是一種完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體 . 本征半導(dǎo)體呈電中性 . 167。工程師在開始設(shè)計(jì)電路之前 ,不管這個(gè)電路是一個(gè)普通的 家用計(jì)算機(jī)電源 ,還是一個(gè)含有 500萬個(gè)晶體管的微處理器集成電 路 ,了解其中的單個(gè)元器件的工作原理是非常必要的。 引言 電路 器件 應(yīng)用 Richard J. Valentine ─ 摩托羅拉公司首席工程師 “ 分立半導(dǎo)體器件是大多數(shù)電子電路的基本構(gòu)件 ,即使對(duì)于微 型計(jì)算機(jī)芯片這樣的復(fù)雜集成電路器件 ,也是由二極管和晶體管 構(gòu)成的。 半導(dǎo)體的基本知識(shí) 半導(dǎo)體的導(dǎo)電率介于導(dǎo)體和絕緣體之間 (10－ 3～ 109Ω T— (K) A= Eg0(禁帶寬度 ) = 167。 半導(dǎo)體的基本知識(shí) 在熱平衡條件下 n0 p0= ni 2 （ 2—2） N型半導(dǎo)體 n0 =Nd+ p0 ≈ Nd （ 2—3） Nd —施主原子濃度 . P型半導(dǎo)體 p0=Na+ n0 ≈ Na （ 2—4） Na —受主原子濃度 . (1) 摻雜后 ,多子濃度都將遠(yuǎn)大于少子濃度 .且少量摻雜 ,載流子 就會(huì)有幾個(gè)數(shù)量級(jí)的增加 ,即 導(dǎo)電能力顯著增大 . 167。 PN 結(jié) 當(dāng) P區(qū)和 N區(qū)連接在一起構(gòu)成 PN結(jié)時(shí) ,半導(dǎo)體的現(xiàn)實(shí)作用才 真正發(fā)揮出來 . 一、 PN結(jié)的形成 1.
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