半導(dǎo)體元件zxmppt課件-在線瀏覽
2025-06-29 06:37本頁面
【正文】 會(huì)改變半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力，這種摻入雜質(zhì)的半導(dǎo)體，稱為雜質(zhì)半導(dǎo)體。 自由電子是多數(shù)載流子，空穴是少數(shù)載流子。 空穴是多數(shù)載流子，自由電子是少數(shù)載流子。 Si Si B Si 空穴 返回 N型半導(dǎo)體和 P型半導(dǎo)體 注意： 不論 N型半導(dǎo)體還是 P型半導(dǎo)體，雖然它們都有一種載流子占多數(shù)，但是整個(gè)晶體仍然是 不帶電 的 。 PN結(jié)的形成 自由電子 P N 空間電荷區(qū) 內(nèi)電場(chǎng)方向 空穴 返回 內(nèi)部運(yùn)動(dòng)： ? 空間電荷區(qū)的電荷不能移動(dòng)，不能參與導(dǎo)電；載流子數(shù)目少，其電阻率很高。 ? 盡管內(nèi)電場(chǎng)對(duì)多數(shù)載流子的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用，但是可推動(dòng)兩個(gè)區(qū)域內(nèi)的少數(shù)載流子的越過空間電荷區(qū)，進(jìn)入對(duì)方區(qū)域。 PN結(jié)的形成 總之： 存在著兩種運(yùn)動(dòng)： 1）一種是 多數(shù)載流子 由于濃度差別而產(chǎn)生的 擴(kuò)散運(yùn)動(dòng) ； 2）另一種是 少數(shù)載流子 在內(nèi)電場(chǎng)的作用下產(chǎn)生的 飄移運(yùn)動(dòng) 。 PN結(jié)的形成 過程： ? 開始 ，多數(shù)載流子的擴(kuò)散占優(yōu)勢(shì)， ? 隨著空間電荷區(qū)的加寬 ，內(nèi)電場(chǎng)加強(qiáng)，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)逐漸減少；少數(shù)載流子的飄移運(yùn)動(dòng)則逐漸加強(qiáng)； ? 最后 ，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和飄移運(yùn)動(dòng)達(dá)到動(dòng)平衡。 ? 空間電荷區(qū)穩(wěn)定下來， PN結(jié)處于穩(wěn)定狀態(tài)，對(duì)外呈電中性。 ? PN結(jié)外加反向電壓 ：指外電源的正極接 PN結(jié)的 N區(qū)，外電源的負(fù)極接 PN結(jié)的 P區(qū)。導(dǎo)通。 PN結(jié)呈現(xiàn)低阻導(dǎo)通狀態(tài)，通過 PN結(jié)的電流基本是多子的擴(kuò)散電流 —— 正向電流 – + 變窄 P N 內(nèi)電場(chǎng) 方向 外電場(chǎng)方向 R I 返回 PN結(jié)的單向?qū)щ娦? 外加反向電壓使 PN結(jié)截止 一方面 ，內(nèi)外電場(chǎng)方向相同，靠近電荷區(qū)的空穴和電子被驅(qū)走， PN結(jié)加寬，多數(shù)載流子的擴(kuò)散難于進(jìn)行。由于載流子數(shù)目小，電流不大。 （ 2） PN結(jié)加反向電壓時(shí)，處在截止?fàn)顟B(tài)，結(jié)電阻很高，反向電流很小。 基本結(jié)構(gòu) PN結(jié) 陰極引線 鋁合金小球 金銻合金 底座 N型硅 陽極引線 面接觸型 PN結(jié)面積大，工作頻低，一般用于整流電路。A 20 40 反向 死區(qū)電壓 擊穿電壓 半導(dǎo)體二極管的伏安特性是非線性的。A 20 40 反向 死區(qū)電壓 擊穿電壓 外加電壓低時(shí)，還不能克服 PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)對(duì)多數(shù)載流子擴(kuò)散的阻力，電流小 當(dāng)正向電壓超過一定數(shù)值時(shí)，內(nèi)電場(chǎng)被大大削弱，電流增長很快。A 20 40 反向 死區(qū)電壓 擊穿電壓 死區(qū)電壓：這一數(shù)值的電壓稱為死去電壓。 正向壓降： 硅管： ，鍺管： ~ 。 伏安特性 正向 O U/V I/mA 80 60 40 20 50 25 I/181。 此電壓為二極管的 管壓降 。A 20 40 反向 死區(qū)電壓 擊穿電壓 2 反向特性 反向電流：由于少數(shù)載流子的漂移運(yùn)動(dòng)，形成 反向電流 。A 20 40 反向 死區(qū)電壓 擊穿電壓 2 反向特性 返回 特點(diǎn)： 1）隨溫度的升高增長很快； 2）當(dāng)不超過某一范圍時(shí)，反向電流的大小基本不變，而與反向電壓大小無關(guān)，稱為反向飽和電流 。A 20 40 反向 死區(qū)電壓 擊穿電壓 2 反向特性 當(dāng)反向電壓增加到某一數(shù)值時(shí)，反向電流忽然增大，二極管的導(dǎo)電特性被破壞，這種現(xiàn)象稱為 擊穿 。 原因： 1）外加電場(chǎng)把原子最外層的價(jià)電子拉出來，使載流子數(shù)目增多。 主要參數(shù) 1 最大整流電流 IFM： 二極管長時(shí)間使用時(shí)，允許流過的最大正向平均電流。 3 反向峰值電流 IRM: 二極管上加反向工作峰值電壓時(shí)的反向電流值。 返回 應(yīng)用舉例 主要利用二極管的單向?qū)щ娦浴? 例 : 圖中電路，輸入端 A的電位 VA=+3V， B的電位VB=0V，求輸出端 Y的電位 VY。 VY=+ 解： DA優(yōu)先導(dǎo)通， DA導(dǎo)通后， DB上加的是反向電壓，因而截止。 12V A B +3V 0V DB DA Y 返回 發(fā)光二極管 表示符號(hào) 特點(diǎn)：功耗小、體積小、抗震性好、壽命性長，響應(yīng)時(shí)間快，使用方便。 發(fā)光二極管 使用時(shí)一般串聯(lián)電阻，避免電流過大而燒壞二極管，電阻稱為限流電阻。 將多個(gè)發(fā)光二極管組合一起構(gòu)成 LED數(shù)碼管。它在電路中與適當(dāng)數(shù)值的電阻配合后能起穩(wěn)定電壓的作用。穩(wěn)壓管擊穿時(shí)，電流雖然在很大范圍內(nèi)變化，但穩(wěn)壓管兩端的電壓變化很小。 穩(wěn)壓管的反向特性曲線比較陡。 U/V I/mA 0 IZ IZM UZ 返回 穩(wěn)壓管 3 穩(wěn)壓管與普通二極管的比較 ： 1） 伏安特性基本相同，只是反向特性曲線比較抖一些； 2） 普通二極管正常工作時(shí)反向電壓不允許達(dá)到擊穿電壓值，否則由擊穿而損壞；穩(wěn)壓管恰恰是在反向擊穿電壓下工作，去掉反向電壓后、穩(wěn)壓管又恢復(fù)正常。 返回 （ 2）穩(wěn)定電流 IZ 穩(wěn)壓管加穩(wěn)定電壓時(shí)通過的正常工作電流。 穩(wěn)壓管 例題 + _ U U0 UZ R 穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓作用 當(dāng) UUZ時(shí) ,電路不通；當(dāng)UUZ大于時(shí) ,穩(wěn)壓管擊穿 RUUI ZZ??此時(shí) 選 R，使 IZIZM 返回 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性 PN結(jié) 半導(dǎo)體二極管 穩(wěn)壓管 半導(dǎo)體三極管 目 錄 返回 半導(dǎo)體三極管 基本結(jié)構(gòu) 基本結(jié)構(gòu) 電流分配和放
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