電子技術(shù)教嚎

第一章雙極型半導(dǎo)體器件........................................................................2

§1.1半導(dǎo)體的基本知識(shí)......................................................................2

1.1.1導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體.............................................................2

1.13雜質(zhì)半導(dǎo)體.........................................................................3

§1.2PN結(jié).....................................................................................................................................................................3

1.2.1PN結(jié)的形成與特性..................................................................3

§L3半導(dǎo)體二極管...............................................4

1.3.1結(jié)構(gòu)，符號(hào).........................................................................4

1.3.2二極管的伏安特性曲線...............................................................5

1.3.3主要參數(shù)...........................................................................5

1.3.4穩(wěn)壓二極管.........................................................................6

§1.4半導(dǎo)體二極管............................................................................7

第一章雙極型半導(dǎo)體器件

§1.1半導(dǎo)體的基本知識(shí)

1.1.1導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體

?導(dǎo)體：自然界中很容易導(dǎo)電的物質(zhì)稱為導(dǎo)體，金屬一般都是導(dǎo)體，如鐵、銅、

鋁等。

?絕緣體：有的物質(zhì)幾乎不導(dǎo)電，稱為絕緣體，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。

?半導(dǎo)體：另有一類物質(zhì)的導(dǎo)電特性處于導(dǎo)體和絕緣體之間，稱為半導(dǎo)體，如銘、

硅、珅化錢和一些硫化物、氧化物等

?半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理不同于其它物質(zhì)，

?其特點(diǎn)為：當(dāng)受外界熱和光的作用時(shí)，它的導(dǎo)電能力明顯變化。?往純凈半導(dǎo)體

中摻入某些雜質(zhì)，會(huì)使其導(dǎo)電能力明顯改變。

1.1.2本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體：完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體。用的最

多的半導(dǎo)體是硅和錯(cuò)，最外層電子（價(jià)電子）都是四個(gè)。形成共價(jià)鍵后，每個(gè)原

子最外層電子是八個(gè)，構(gòu)成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。在絕對(duì)零度以下，本征半導(dǎo)體中無活躍載

流子，不導(dǎo)電

1.1.3雜質(zhì)半導(dǎo)體

N型半導(dǎo)體：在硅或錯(cuò)晶體中摻入少量的五價(jià)元素磷（或睇）而形成。也稱為（電

子半導(dǎo)體）?！ㄐ桶雽?dǎo)體：在硅或錯(cuò)晶體中摻入少量的三價(jià)元素，如

硼（或錮）而形成，也稱為（空穴半導(dǎo)體）。雜質(zhì)型半導(dǎo)體多子和少子

的移動(dòng)都能形成電流。但由于數(shù)量的關(guān)系，起導(dǎo)電作用的主要

是多子。近似認(rèn)為多子與雜質(zhì)濃度相等。

QOQQQQ

QOQQQQ

OOoOOO

QQQQQQ

OOO0OO

N型半導(dǎo)體尸型半導(dǎo)體

自由電子為多子空穴是多子

§1.2PN結(jié)

1.2.1PN結(jié)的形成與特性

一、PN結(jié)的形成

1.什么叫PN結(jié)？

在N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體交界面處形成的帶電薄層。又稱空間電荷區(qū)、阻擋層、

勢(shì)壘區(qū)。

2.PN結(jié)的形成過程

是電子和空穴不斷運(yùn)動(dòng)的綜合結(jié)果。

多子擴(kuò)散||建立內(nèi)電場(chǎng)（空間電簡(jiǎn)區(qū)）|阻擴(kuò)散生漂移（少子）||動(dòng)態(tài)平衡擴(kuò)

散數(shù)二漂移數(shù)空間電荷區(qū)寬度一定PN結(jié)形成了

二,PN結(jié)的基本特性

單向?qū)щ娦院碗娙菪?yīng)

1.什么叫單向?qū)щ娦裕?/p>

PN結(jié)加不同極性電壓，表現(xiàn)不同特性。

正向電壓（正向偏壓、正偏）

指P區(qū)接高電位，N區(qū)接低電位。

反向電壓（反向偏壓、反偏）

指P區(qū)接低電位，N區(qū)接高電位。

變厚加反向電壓

結(jié)論：PN結(jié)導(dǎo)通結(jié)論：PN結(jié)截止

§L3半導(dǎo)體二極管

1.3.1結(jié)構(gòu)，符號(hào)

二極管的幾種常見結(jié)構(gòu):

特性曲線

L3.3主要參數(shù)1.最大整流電流IOM

二極管長(zhǎng)期使用時(shí)，允許流過二極管的最大正向平均電流。

2.反向擊穿電壓二極管反向擊穿時(shí)的電壓值。擊穿時(shí)反向電流劇增，二極

管的單向?qū)щ娦员黄茐?，甚至過熱而燒壞。手冊(cè)上給出的最高反向工作電壓UWRM

一股是小R的一半。

3.反向電流"指二極管加反向峰值工作電壓時(shí)的反向電流。反向電流大，說明

管子的單向?qū)щ娦圆?，因此反向電流越小越好。反向電流受溫度的影響，溫度?/p>

高反向電流越大。硅管的反向電流較小，楮管的反向電流要比硅管大幾十到幾百

倍。以上均是二極管的直流參數(shù)，二極管的應(yīng)用是主要利用它的單向?qū)щ娦?，?/p>

要應(yīng)用于整流、限幅、保護(hù)等等。下面介紹兩個(gè)交流參數(shù)。

4.微變電阻?、呤嵌O管特性曲線上工作點(diǎn)Q附近電壓的變化與電流的變

心二等

顯然，6是對(duì)。附

近的微小變化區(qū)域內(nèi)的電阻。二極管：死區(qū)電壓=0.5V,正向壓降》0.7V（硅二極管）

理想二極管：死區(qū)電壓=0,正向壓降=0二極管的應(yīng)用舉例1：二極管半波整流

1.3.

4穩(wěn)壓二極管

一、符號(hào)穩(wěn)壓二極管是一種用特殊工藝制造的硅半導(dǎo)體二極管，代表符號(hào)如圖

131（a）所示。型號(hào)通常有2CWXX、2DWXX等。

二、穩(wěn)壓二極管特性

三、穩(wěn)壓二極管的參數(shù)（1）穩(wěn)定電壓Uz（2）電壓溫度系數(shù)（%/t）穩(wěn)壓值

r――逅

受溫度變化影響的的系數(shù)，（3）動(dòng)態(tài)電阻Z-A/z（4）穩(wěn)定電流〃最大、

最小穩(wěn)定電流/心、卻而。（5）最大允許功耗P7M—'z’Zmax

發(fā)光二極管光電二極管

、本

§1.4半導(dǎo)體三極管

L基本結(jié)構(gòu)符號(hào)工作原理

集電極

N產(chǎn)N型三極管PN乃型三極管2.特性曲線

⑴放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。即：IjblB,且DIc=bDIB（2）飽

和區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。

即：Uc^BE，bl及Ic，〃C%》0.3V（3）截止區(qū):物￡＜死區(qū)電壓,

I氏0，IaICEO?03.主要參數(shù)1）電流放大倍數(shù)「和夕

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2）集