【正文】 結(jié)區(qū)，方向與PN結(jié)內(nèi)電場方向相同，加強了內(nèi)電場。此時 PN結(jié)區(qū)的少子在內(nèi)電場的作用 下形成的漂移電流大于擴 散電流，可忽略擴散電流 ，由于漂移電流本身就很 小， PN結(jié)呈現(xiàn)高阻性。 PN結(jié)加反向電壓時的導(dǎo)電情況如圖 。 由此可以得出結(jié)論： PN結(jié)具有單向?qū)щ娦?。 2. 在雜質(zhì)半導(dǎo)體中少子的數(shù)量與 。 3. 當溫度升高時，少子的數(shù)量 。 （ a. 電子電流 、 ） ba 思考題： PN結(jié)的電容效應(yīng) PN結(jié)具有一定的電容效應(yīng) ， 它由兩方面的因素決定 。 當外加電壓使 PN結(jié)上壓降發(fā)生變化時 ， 離子薄層的厚度也相應(yīng)地隨之改變 ， 這相當 PN結(jié)中存儲的電荷量也隨之變化 ， 猶如電容的充放電 。 圖 勢壘電容示意圖 擴散電容是由多子擴散后 ， 在 PN結(jié)的另一側(cè)面積累而形成的 。 剛擴散過來的電子就堆積在 P 區(qū)內(nèi)緊靠 PN結(jié)的附近 ， 形成一定的多子濃度梯度分布曲線 。 擴散電容的示意圖如圖 。 所以PN結(jié)兩側(cè)堆積的多子的濃度梯度分布也不相同 ，這就相當電容的充放電過程 。 11 半導(dǎo)體二極管 12 半導(dǎo)體三極管 11 半導(dǎo)體二極管 1． PN結(jié)的 形成 在半導(dǎo)體材料 (硅 、 鍺 )中摻入不同雜質(zhì)可以分別形成N型和 P型兩種半導(dǎo)體 。 P型半導(dǎo)體主要靠空穴導(dǎo)電 ，稱空穴為多數(shù)載流子 ， 而自由電子遠少于空穴的數(shù)量 ，稱自由電子為少數(shù)載流子 。 這樣 ，P 區(qū)的空穴向 N區(qū)擴散 ， N區(qū)的電子向 P區(qū)擴散 , 如圖 (a)所示 。 N區(qū)失掉電子產(chǎn)生正離子 ， P區(qū)得到電子產(chǎn)生負離子 。 在ＰＮ結(jié)的Ｐ區(qū)一側(cè)帶負電 ， Ｎ區(qū)一側(cè)帶正電 。 內(nèi)電場對擴散運動起到阻礙作用 ， 電子和空穴的擴散運動隨著內(nèi)電場的加強而逐步減弱 ， 直至停止 。 1） 給 PN結(jié)加正向電壓 ， 即 P區(qū)接正電源 ， N區(qū)接負電源 ， 此時稱 PN結(jié)為正向偏置 。 外加電場越強 ， 正向電流越大 ， 這意味著 PN結(jié)的正向電阻變小 。這時外加電場與內(nèi)電場方向相同 ， 使內(nèi)電場的作用增強 , PN結(jié)變厚 ， 多數(shù)載流子運動難于進行 ， 有助于少數(shù)載流子運動 ， 形成電流 IR， 少數(shù)載流子很少 ， 所以電流很小 ， 接近于零 ， 即 PN結(jié)反向電阻很大 。 P 區(qū)的引出線稱二極管的陽極 ， 接在 N區(qū)的引出線稱二極管的陰極 。 從工藝上分 ， 有點接觸型和面接觸型； 按用途分 ， 有整流管 、 檢波二極管 、 穩(wěn)壓二極管 、 光電二極管和開關(guān)二極管等 。 式中 ， IS稱為反向飽和電流 ， UT稱為溫度的電壓當量 ， 常溫下 UT≈26 mV。 圖中 ， 實線對應(yīng)硅材料二極管 ， 虛線對應(yīng)鍺材料二極管 。 死區(qū)電壓的大小與二極管的材料有關(guān) ， 并受環(huán)境溫度影響 。 當正向電壓超過死區(qū)電壓值時 ， 外電場抵消了內(nèi)電場 ， 正向電流隨外加電壓的增加而明顯增大 ， 二極管正向電阻變得很小 。 一般硅管的 UF為 ， 鍺管的 UF為 。 這時二極管反向截止 。 擊穿時對應(yīng)的電壓稱為反向擊穿電壓 。 2． 二極管參數(shù)是反映二極管性能質(zhì)量的指標 。 二極管的主要參數(shù)有 4項 。 工作時 ， 管子通過的電流不應(yīng)超過這個數(shù)值 ， 否則將導(dǎo)致管子過熱而損壞 。超過此值二極管就有被反向擊穿的危險。 3） 最大反向電流 IRM IRM是指二極管在常溫下承受最高反向工作電壓URM時的反向漏電流 ， 一般很小 ， 但其受溫度影響較大 。 4）最高工作頻率 fM fM是指保持二極管單向?qū)ㄐ阅軙r，外加電壓允許的最高頻率。 二極管是電子電路中最常用的半導(dǎo)體器件 。 1． 所謂整流 , 就是將交流電變?yōu)閱畏较蛎}動的直流電 。 2． 利用二極管正向?qū)〞r壓降很小的特性， 可組成鉗位電路。 3． 利用二極管正向?qū)ê笃鋬啥穗妷汉苄∏一静蛔兊奶匦?， 可以構(gòu)成各種限幅電路 ， 使輸出電壓幅度限制在某一電壓值以內(nèi) 。當 uiUs1時， VD1處于正向偏置而導(dǎo)通，使輸出電壓保持在 Us1。 由于輸出電壓 uo被限制在 +Us1與 Us2之間 ， 即 |uo|≤5V, 好像將輸入信號的高峰和低谷部分削掉一樣 , 因此這種電路又稱為削波電路 。 在開關(guān) S接通時 ， 電源 E給線圈供電 ， L中有電流流過 ， 儲存了磁場能量 。 VD后 ，eL通過二極管 VD產(chǎn)生放電電流 i, 使 L中儲存的能量不經(jīng)過開關(guān) S放掉 ， 從而保護了開關(guān) S。 發(fā)光二極管和普通二極管相似 ， 也由一個 PN結(jié)組成 。 光的波長不同 ， 顏色也不同 。發(fā)光二極管的驅(qū)動電壓低 、 工作電流小 ， 具有很強的抗振動和抗沖擊能力 。 ?特種二極管 2) 電源通斷指示發(fā)光二極管作為電源通斷指示通常稱為指示燈 ， 在實際應(yīng)用中給人提供很大的方便 。 數(shù)碼管是電子技術(shù)中應(yīng)用的主要顯示器件 ， 是用發(fā)光二極管經(jīng)過一定的排列組成的 。 要使它顯示 0~9的一系列數(shù)字只要點亮其內(nèi)部相應(yīng)的顯示段即可 。 數(shù)碼管的驅(qū)動方式有直流驅(qū)動和脈沖驅(qū)動兩種 ， 應(yīng)用中可任意選擇 。 2. 硅穩(wěn)壓二極管簡稱穩(wěn)壓管，是一種特殊的二極管，它與電阻配合具有穩(wěn)定電壓的特點。 這種 “ 反向擊穿 ” 是可恢復(fù)的 ，只要外電路限流電阻保障電流在限定范圍內(nèi) ， 就不致引起熱擊穿而損壞穩(wěn)壓管 。 b. 穩(wěn)定電流 IVDZ: 穩(wěn)壓管正常工作時的參考電流 。 c. 動態(tài)電阻 rVDZ:穩(wěn)壓管端電壓的變化量 ΔUVDZ與對應(yīng)電流變化量 ΔIVDZ之比 ， DZDZv IvUvrDZ ??? d. 穩(wěn)定電壓的溫度系數(shù) : 當溫度變化 1℃ 時穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值 UVDZ的相對變化量 。 PVDZM=UVDZIVDZmax 3） UI是不穩(wěn)定的可變直流電壓 ， 希望得到穩(wěn)定的電壓 UO ， 故在兩者之間加穩(wěn)壓電路 。 12 半導(dǎo)體三極管 三極管是由兩個 PN結(jié) 、 3個雜質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域組成的 ， 因雜質(zhì)半導(dǎo)體有 P、 N型兩種 ， 所以三極管的組成形式有 NPN型和 PNP型兩種 。 兩個 PN結(jié)分別為發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間的發(fā)射結(jié)和集電區(qū)與基區(qū)之間的集電結(jié) 。 使用中要注意電源的極性 ， 確保發(fā)射結(jié)永遠加正向偏置電壓 ， 三極管才能正常工作 。 2. 實驗得出如下結(jié)論： IE=IC+IB