【正文】 UUDDsDTD)/(1)/(ln據(jù)電路列方程組 采用牛頓 拉夫森迭代算法 迭代公式： 晶體二極管 (電路分析方法 :續(xù) ) 61 晶體二極管 (電路分析方法 :續(xù) ) 折線化近似法 理想特性曲線 只考慮門限的特性曲線 考慮門限電壓和正向?qū)娮璧奶匦郧€ 僅考慮正、反向?qū)娮璧奶匦郧€ 62 晶體二極管應(yīng)用電路 ? 門電路 ? 整流電路 ? 限幅電路 63 電路變化后（圖 c） : uO = (c) ? 晶體二極管電路舉例 門電路 晶體二極管 例 1：圖 a示二極管 門電路（ VD 理想） 求： uO 解： uO = 0 64 整流電路 例 2：半波整流電路中 VD 理想，畫出 uO (t)波形 解：輸出 uO(t) 取決于 VD 的工作狀態(tài)是通還是斷 晶體二極管 (電路舉例 :續(xù) ) ? V tuO Itu 0 )()( ?； VD截止 ?ui 0V ； VD導通 ? ui 0V 解： 65 限幅電路 例 3:限幅電路中 VD 理想，求 uO(t)并畫出波形 。 光電二極管可用作光測量。 時 sIi ??1/ ??TUue 。呈現(xiàn)出的電容效應(yīng)稱為擴散電容。 PN結(jié)基本原理 ? 電容特性 0(1 )TCCuu????擴散電容 CD CD 值與 PN結(jié)的正向電流 I成正比 。 特點： Uz6V 齊納擊穿 重摻雜 產(chǎn)生新的電子空穴對 反向電流 反向電壓 PN結(jié)寬度 內(nèi)建電場 破壞共價鍵 勢壘電容 CT 由勢壘區(qū)內(nèi)電荷存儲效應(yīng)引起。 ? PN結(jié)正向?qū)?、反向截止的特性稱 PN結(jié)的單向?qū)щ娞匦浴? 未加偏壓時的耗盡層 ?流過 PN結(jié)的電流稱為 反向飽和電流 (即 IS)， PN結(jié)呈現(xiàn)為大電阻。 PN結(jié)沒有電流 通過。 23 ? 擴散運動及擴散電流 載流子運動方式及其電流 擴散電流大小與載流子濃度梯度成正比 擴散運動 ：載流子受擴散力的作用所作的運動稱為擴散運動。 小結(jié) 16 ?雜質(zhì)半導體分 ： N型半導體 和 P型半導體 兩類 雜質(zhì) 半導體 結(jié)構(gòu)圖 本征半導體 +施主雜質(zhì) = N型半導體 ?N型半導體 (五價元素 ) N型半導體的共價鍵結(jié)構(gòu) 18 電子 正離子 雜質(zhì)原子電離 電子 空穴 熱激發(fā) 雜質(zhì) 半導體 N型半導體中的多數(shù)載流子 (即 多子 ） 為 電子 。 （ 2） 本征半導體中 ，自由電子和空穴相伴產(chǎn)生，數(shù)目相同。 本征 半導體 ?本征 激發(fā) 與 復合 載流子的密度 復合 12 本征 半導體 ?本征半導體中的載流子密度 熱 (T) 載流子密度 復合 激發(fā) 載流子密度 熱平衡 T=300K Si 溫度約每升高 10度， ni(T)、 pi(T)增大一倍。第 1 章 半導體 器件 2 半導體的基礎(chǔ)知識 本征半導體 雜質(zhì)半導體 載流子運動方式及形成電流 PN結(jié)與晶體二極管 PN結(jié)的基本原理 晶體二極管 晶體二極管電路 第一章 目錄 3 晶體三極管 晶體三極管的結(jié)構(gòu)與符號 晶體管的放大原理 晶體三極管特性曲線 晶體管的主要參數(shù) 場效應(yīng)晶體管 結(jié)型場效應(yīng)晶體管 （ JFET） 絕緣柵場效應(yīng)管 （ IGFET） 場效應(yīng)管的參數(shù)及特點 第一章 目錄 （續(xù)） 4 半導體的基礎(chǔ)知識 5 ? 半導體 本征 半導體 ? ? 103Ω 硅 (Si) 鍺 (Ge) 半導體的原子結(jié)構(gòu) : 硅和鍺的原子結(jié)構(gòu)和共價鍵結(jié)構(gòu) 8 ?本征 激發(fā) 與 復合 本征 半導體 激發(fā) ：價電子獲取外能由束縛狀態(tài)變?yōu)樽杂蔂铙w的過程 （熱）溫度 光 核輻射 …… 激發(fā) 一對載流子 電子 空穴（帶正電） 本征激發(fā)產(chǎn)生電子空穴對 10 熱敏性 半導體的電阻率隨著溫度的上升而明顯地下降 本征 半導體 光敏性 半導體的電阻率隨著光照的增強而明顯地 下降 11 復合 ： 激發(fā)后的自由電子釋放能量，重新回到束縛狀態(tài)即自由電子與空穴成對消失的過程。 本征 半導體 14 小結(jié) （ 1）半導體中存在 兩種載流子 ，一種是帶負電的 自由電子 ，另一種是帶正電的 空穴 ，它們都可以運載電荷形成電流。 （ 5） 空穴的出現(xiàn)是半導體導電區(qū)別導體導電的一個主要特征 。 漂移電流 ：載流子漂移運動所形成的電流 稱為漂移電流 。 ? 漂移電流 =擴散電流時， PN結(jié)形成且 處于動態(tài)平衡狀態(tài)。 未加偏壓時的耗盡層 ? 單向?qū)щ娦? ? PN結(jié)呈現(xiàn)為小電阻 ? 結(jié)寬變窄 ? PN結(jié)正向?qū)顟B(tài) PN結(jié)外加正向電壓 加反向偏壓時的耗盡層 UΦ UΦ+U 合成電場 PN結(jié)加反向電壓 PN結(jié)基本原理 PN外加反向電壓時，內(nèi)建電場被增強，勢壘高度升高，這就使得多子擴散運動很難進行，擴散電流趨于零，而 少子更容易產(chǎn)生 漂移運動 。 PN結(jié)外加反向電壓 ? PN結(jié)加正向電壓時，正向擴散電流 遠大于漂移電流， PN結(jié)導通； PN結(jié) 加反向電壓時，僅有很小的反向飽 和電流 IS,考慮到 IS?0，則 PN結(jié)截止。 PN結(jié)基本原理 ? 擊穿特性 擊穿電壓 ： PN結(jié)擊穿時的外加電壓 (即 :Uz) 擊穿分類： 雪崩擊穿 齊納擊穿 36 PN結(jié)基本原理 雪崩擊穿 : 反向電壓 內(nèi)建電場 漂移少子碰撞中性原子 產(chǎn)生新的電子空穴對 反向電流 特點： Uz6V 37 PN結(jié)基本原理 利用 PN結(jié)擊穿特性可以制作穩(wěn)壓管。 CT值隨外加電壓的改變而改變，為非線性電容。它們不會立即復合，而有一定的壽命，從而形成勢壘區(qū)兩側(cè)正負電荷混合貯存的現(xiàn)象。 晶體二極管 (VA特性 :續(xù) ) 47 伏安特性的溫度特性： 晶體二極管 (VA特性 :續(xù) ) T?則 Ur? T?則 IS ? T?則 Uz ?雪崩擊穿 T?則 Uz ?齊納擊穿 )C/mV(~dU r ???10TT1S2S122)T(I)T(I ?? 48 √正向特性近似 )1( / ?? TUus eIi 。 其反向電流與光照度 E成正比關(guān)系。 發(fā)光二極管主要用作顯示器件。 當 RL 分別為 8K? 、6K? 、 2K?和 1K?時，求對應(yīng)輸出電壓 uO 。 ? 通過 PN結(jié)特性理解二