半導體二極管及其應用(2)-展示頁
2025-03-02 15:11本頁面
【正文】 on) = ( ? ) V 硅管 V ( ? ) V 鍺管 V 反向特性 IS U (BR) 反向擊穿 U(BR) ? U ? 0 iD = IS ?A(硅 ) 幾十 ?A (鍺 ) U U(BR) 反向電流急劇增大 (反向擊穿 ) 二極管的單向導電性 反向擊穿類型： 電擊穿 熱擊穿 — PN 結未損壞，斷電即恢復。 IR PN 結的單向導電性：正偏導通，呈小電阻，電流較大 。 IF 限流電阻 擴散運動加強形成正向電流 IF 。 3. 擴散和漂移達到 動態(tài)平衡 擴散電流 等于漂移電流， 總電流 I = 0。 兩種載流子 電子 (自由電子 ) 空穴 兩種載流子的運動 自由電子 (在共價鍵以外 )的運動 空穴 (在共價鍵以內(nèi) )的運動 結論 ： 1. 本征半導體中電子空穴成對出現(xiàn)，且數(shù)量少； 2. 半導體中有電子和空穴兩種載流子參與導電； 3. 本征半導體導電能力弱，并與溫度有關 。 漂 移： 自由電子和空穴在電場作用下的定向運動。 共價鍵 — 相鄰原子共有價電子所形成的束縛。如硅、鍺單晶體。一 半導體二極管及其應用 1 半導體基礎知識 2 半導體二極管 3 二極管電路分析與應用 4 特殊二極管 5 二極管的型號與檢測 6 小結 1 半導體的基礎知識 半導體的主要特性 PN 結 半導體 — 導電能力介于導體和絕緣體之間的物質。 本征半導體 — 純凈的半導體。 載流子 — 自由運動的帶電粒子。 +4 +4 +4 +4 硅 (鍺 )的原子結構 Si 2 8 4 Ge 2 8 18 4 簡化 模型 +4 慣性 核 硅 (鍺 )的共價鍵結構 價電子 自 由 電 子 (束縛電子 ) 空 穴 空穴 空穴可在共 價鍵內(nèi)移動 本征半導體 本征激發(fā)： 復 合： 自由電子和空穴在運動中相遇重新結合成對消失的過程 。 在室溫或光照下價電子獲得足夠能量擺脫共價鍵的束縛成為自由電子，并在共價鍵中留下一個空位(空穴 )的過程。 兩種載流子 雜質半導體 （ 1） N 型半導體 N 型 +5 +4 +4 +4 +4 +4 磷原子 自由電子 電子為 多 數(shù)載流 子 空穴為 少 數(shù)載流 子 載流子數(shù) ? 電子數(shù) 空穴 — 多子 電子 — 少子 載流子數(shù) ? 空穴數(shù) 施主 離子 施主 原子 受主 離子 受主 原子 P 型 +3 +4 +4 +4 +4 +4 硼原子 空穴 電子為 多 數(shù)載流 子 空穴為 少 數(shù)載流 子 載流子數(shù) ? 電子數(shù) 空穴 — 多子 電子 — 少子 載流子數(shù) ? 空穴數(shù) 施主 離子 施主原子 受主 離子 受主 原子 （ 2） P 型半導體 PN 結 PN 結的形成 1. 載流子的 濃度差 引起多子的 擴散 2. 復合使交界面 形成空間電荷區(qū) (耗盡層 ) 空間電荷區(qū)特點 : 無載流子， 阻止擴散進行， 利于少子的漂移。 內(nèi)建電場 PN 結形成 PN 結的單向導電性 （ 1） 外加 正向 電壓 (正向偏置 ) P 區(qū) N 區(qū) 內(nèi)電場 + ? U R 外電場 外電場使多子向 PN 結移動 , 中和部分離子 使空間電荷區(qū)變窄。 IF = I多子 ? I少子 ? I多子 （ 2） 外加 反向 電壓 (反向偏置 ) P 區(qū) N 區(qū) ? + U R 內(nèi)電場 外電場 外電場使少子背離 PN 結移動， 空間電荷區(qū)變寬。 反偏截止，電阻很大，電流近似為零。 — PN 結燒毀。 (擊穿電壓 6 V， 負 溫度系數(shù) ) 雪崩擊穿： 反向電場使電子加速，動能增大，撞擊 使自由電子數(shù)突增。 硅管的伏安特性 鍺管的伏安特性 60 40 20 – – 0 –25 –50 iD / mA uD / V iD / mA uD / V – 25 – 50 5 10 15 – – 0 二極管的伏安特性 溫度對二極管特性的影響 60 40 20 – 0 –25 –50 iD / mA uD / V 20?C 90?C T 升高時， UD(on)以 (2 ? ) mV/ ?C 下降 二極管的主要參數(shù) 1.
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1