半導(dǎo)體二極管及直流穩(wěn)壓電源-展示頁
2025-03-31 01:03本頁面
【正文】 別與周圍的四個原子的價電子形成共價鍵 。電子技術(shù)中用的最多的是 硅 和 鍺 。 3 ? 1. 本征半導(dǎo)體 —— 純凈的 晶體結(jié)構(gòu)的 半導(dǎo)體 。 ? 2) 在純凈半導(dǎo)體內(nèi)摻入雜質(zhì)，導(dǎo)電性能顯著增加。 ? 半導(dǎo)體特點： ? 1) 在外界能源的作用下，導(dǎo)電性能顯著變化。在一定條件下可導(dǎo)電。如：鐵、銅等 ? 2. 絕緣體：幾乎不導(dǎo)電的物體。 半導(dǎo)體二極管及直流穩(wěn)壓電源 1 半導(dǎo)體二極管及直流穩(wěn)壓電源 ? 半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識 ? 半導(dǎo)體二極管 ? 晶體二極管電路的分析方法 ? 晶體二極管的應(yīng)用及直流穩(wěn)壓電源 ? 半導(dǎo)體器件型號命名及方法 2 半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識 ? 根據(jù)物體導(dǎo)電能力 (電阻率 )的不同，來劃分，可分為：導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體。 ? 1. 導(dǎo)體：容易導(dǎo)電的物體。 如：橡膠等 ? 3. 半導(dǎo)體： ? 半導(dǎo)體是導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物體。 ? 典型的半導(dǎo)體有硅 Si和鍺 Ge以及砷化鎵 GaAs等。光敏元件、熱敏元件屬于此類。二極管、三極管屬于此類。 制造半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體材料的純度要達到 %，常稱為“九個 9”。 ? 硅 和 鍺 都是 4價元素，它們的外層電子都是 4個稱為價電子。共價鍵中的價電子為這些原子所共有，并為它們所束縛，在空間形成排列有序的晶體。 自由電子與空穴相碰同時消失，稱為復(fù)合。 動態(tài)平衡 + 4 + 4+ 4+ 4 + 4+ 4+ 4 + 4+ 4由于熱運動，具有足夠能量的價電子掙脫共價鍵的束縛而成為自由電子 自由電子的產(chǎn)生使共價鍵中留有一個空位置，稱為空穴 6 空穴的移動 ? 由于共價鍵中出現(xiàn)了空穴，在外加能源的激發(fā)下，鄰近的價電子有可能掙脫束縛補到這個空位上，而這個電子原來的位置又出現(xiàn)了空穴，其它電子又有可能轉(zhuǎn)移到該位置上。 ? 電流的方向與電子移動的方向相反，與空穴移動的方向相同。 7 空穴的移動 + 4 + 4+ 4+ 4 + 4+ 4+ 4 + 4+ 4自由電子 空穴 空穴的運動實質(zhì)上是價電子填補空穴而形成的。摻入雜質(zhì)越多，多子濃度越高，導(dǎo)電性越強，實現(xiàn)導(dǎo)電性可控。 施主雜質(zhì) 1. N型半導(dǎo)體 雜質(zhì)半導(dǎo)體 + 4 + 4+ 4+ 5 + 4+ 4+ 4 + 4+ 49 所以， N型半導(dǎo)體中的導(dǎo)電粒子有兩種： 自由電子 — 多數(shù)載流子（由兩部分組成） 空穴 —— 少數(shù)載流子 N型半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示： 自由電子 施主正離子 雜質(zhì)半導(dǎo)體 10 3?硼（ B） 多數(shù)載流子 P型半導(dǎo)體主要靠空穴導(dǎo)電，摻入雜質(zhì)越多，空穴濃度越高，導(dǎo)電性越強， 在雜質(zhì)半導(dǎo)體中，溫度變化時，載流子的數(shù)目變化嗎？ 在 P型半導(dǎo)體中 空穴是多數(shù)載流子， 它主要由摻雜形成； 自由 電子是少數(shù)載流子， 由熱激發(fā)形成。 空穴 受主負(fù)離子 2. P型半導(dǎo)體 12 ? 本征半導(dǎo)體、雜質(zhì)半導(dǎo)體 ? 自由電子、空穴 ? N型半導(dǎo)體、 P型半導(dǎo)體 ? 多數(shù)載流子、少數(shù)載流子 ? 施主雜質(zhì)、受主雜質(zhì) 本節(jié)中的有關(guān)概念 13 物質(zhì)因濃度差而產(chǎn)生的運動稱為擴散運動。 擴散運動 P區(qū)空穴濃度遠高于 N區(qū)。 擴散運動使靠近接觸面 P區(qū)的空穴濃度降低、靠近接觸面 N區(qū)的自由電子濃度降低，產(chǎn)生內(nèi)電場。 參與擴散運動和漂移運動的載流子數(shù)目相同，達到動態(tài)平衡，就形成了 PN結(jié)。內(nèi)電場使空穴從 N區(qū)向 P區(qū)、自由電子從 P區(qū)向 N 區(qū)運動。 PN結(jié)加反向電壓截止： 耗盡層變寬，阻止擴散運動，有利于漂移運動，形成漂移電流。 必要嗎？ 結(jié)的單向?qū)щ娦? 16 當(dāng)外加電壓使 PN結(jié)中 P區(qū)的電位高于 N區(qū)的電位，稱為加 正向電壓 ，簡稱 正偏 ；反之稱為加 反向電壓 ，簡稱 反偏 。 0 . 51 . 00iD/ m AuD/ V0 . 51 . 0－ 0 . 5iD=－ Is(μA)17 (1) 擴散電容 CD 擴散電容示意圖 是由多數(shù)載流子在擴散過程中積累而引起的 。 當(dāng)加反向電壓時 ， 擴散運動被削弱 ， 擴散電容的作用可忽略 。 空間電荷區(qū)的正負(fù)離子數(shù)目發(fā)生變化 ， 如同電容的放電和充電過程 。 ? ：半導(dǎo)體材料的介電比系數(shù)； S ：結(jié)面積； l ：耗盡層寬度 。 小功率二極管 大功率二極管 穩(wěn)壓 二極管 發(fā)光 二極管 半導(dǎo)體二極管 20 二極管按結(jié)構(gòu)分有 點接觸型、面接觸型 兩大類。 1. 半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu) (a)點接觸型 二極管的結(jié)構(gòu)示意圖 金 屬 觸 絲陰 極 引 線陽 極 引 線N 型 鍺 片外 殼21 （ a）面接觸型 （ b）集成電路中的平面型 （ c）代表符號 (2) 面接觸型二極管 PN結(jié)面積大，用于工頻大電流整流電路。 當(dāng) 0＜ uD ＜ Uth時，正向電流為零，Uth稱為死區(qū)電壓或開啟電壓。正向區(qū)又分為兩段： 當(dāng) uD ＞ Uth時，開始出現(xiàn)正向 電流，并按指數(shù)規(guī)律增長。反向區(qū)也分兩個區(qū)域： 當(dāng) UBR＜ uD＜ 0時，反向電流很小，且基本不隨反向電壓的變化而變化，此時的反向電流也稱 反向飽和電流 IS 。 鍺二極管 2AP15的伏安特性
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