电工学电子技术第14章--二极管和晶体管
第14章 二极管和晶体管 14章14.1 半导体的导电特性 14.2 PN结及其单向导电性 PN结及其单向导电性 14.3 二极管 14.4 稳压二极管 14.5 晶体管 14.6 光电器件
章目录 上一页 下一页 返回
退出
第14章 二极管和晶体管 14章本章要求: 本章要求: 1. 理解PN结的单向导电性,晶体管的电流分配和 理解PN结的单向导电性 结的单向导电性, 电流放大作用; 电流放大作用; 2. 了解二极管、稳压管和晶体管的基本构造、工 了解二极管、稳压管和晶体管的基本构造、 作原理和特性曲线,理解主要参数的意义; 作原理和特性曲线,理解主要参数的意义; 3. 会分析含有二极管的电路。 会分析含有二极管的电路。
章目录 上一页 下一页 返回
退出
对于元器件,重点放在特性、参数、 对于元器件,重点放在特性、参数、技术指标和 正确使用方法,不要过分追究其内部机理。 正确使用方法,不要过分追究其内部机理。讨论器 件的目的在于应用。 件的目的在于应用。 学会用工程观点分析问题,就是根据实际情况, 学会用工程观点分析问题,就是根据实际情况, 对器件的数学模型和电路的工作条件进行合理的近 似,以便用简便的分析方法获得具有实际意义的结 果。 对电路进行分析计算时,只要能满足技术指标, 对电路进行分析计算时,只要能满足技术指标, 就不要过分追究精确的数值。 就不要过分追究精确的数值。 器件是非线性的、特性有分散性、 器件是非线性的、特性有分散性、工程上允许一 定的误差、采用合理估算的方法。 定的误差、采用合理估算的方法。章目录 上一页 下一页 返回 退出
14.1 半导体的导电特性半导体的导电特性: 半导体的导电特性: 热敏性:当环境温度升高时, 热敏性:当环境温度升高时,导电能力显著增强 可做成温度敏感元件,如热敏电阻) (可做成温度敏感元件,如热敏电阻)。 光敏性:当受到光照时, 光敏性:当受到光照时,导电能力明显变化 (可做 成各种光敏元件,如光敏电阻、 成各种光敏元件,如光敏电阻、光敏二极 光敏三极管等) 管、光敏三极管等)。 掺杂性:往纯净的半导体中掺入某些杂质, 掺杂性:往纯净的半导体中掺入某些杂质,导电 能力明显改变( 能力明显改变(可做成各种不同用途的半导 体器件,如二极管、三极管和晶闸管等)。 体器件,如二极管、三极管和晶闸管等)。章目录 上一页 下一页 返回 退出
14.1.1 本征半导体完全纯净的、具有晶体结构的半导体, 完全纯净的、具有晶体结构的半导体,称为本征 半导体。 半导体。价电子 Si Si
Si 共价健 晶体中原子的排列方式
Si
硅单晶中的共
价健结构
共价键中的两个电子,称为价电子。 共价键中的两个电子,称为价电子 价电子。章目录 上一页 下一页 返回 退出
本征半导体的导电机理 价电子在获得一定能量 温度升高或受光照) (温度升高或受光照)后, 即可挣脱原子核的束缚, 即可挣脱原子核的束缚,成 Si Si 自由电子(带负电), ),同 为自由电子(带负电),同 时共价键中留下一个空位, 时共价键中留下一个空位, Si Si 称为空穴 带正电) 空穴( 称为空穴(带正电)。 这一现象称为本征激发。 这一现象称为本征激发。 空穴 温度愈高, 温度愈高,晶体中产 价电子 生的自由电子便愈多。 生的自由电子便愈多。 在外电场的作用下, 在外电场的作用下,空穴吸引相邻原子的价电子 来填补,而在该原子中出现一个空穴, 来填补,而在该原子中出现一个空穴,其结果相当 于空穴的运动(相当于正电荷的移动)。 于空穴的运动(相当于正电荷的移动)。章目录 上一页 下一页 返回 退出
自由电子
本征半导体的导电机理 当半导体两端加上外电压时, 当半导体两端加上外电压时,在半导体中将出 现两部分电流 (1)自由电子作定向运动 →电子电流 (1)自由电子作定向运动 (2)价电子递补空穴 →空穴电流 (2)价电子递补空穴 自由电子和空穴都称为载流子 空穴都称为载流子。 自由电子和空穴都称为载流子。 自由电子和空穴成对地产生的同时 空穴成对地产生的同时, 自由电子和空穴成对地产生的同时,又不断复 在一定温度下, 合。在一定温度下,载流子的产生和复合达到动态 平衡,半导体中载流子便维持一定的数目。 平衡,半导体中载流子便维持一定的数目。 注意: 注意: (1) 本征半导体中载流子数目极少, 其导电性能很差; 本征半导体中载流子数目极少, 其导电性能很差; (2) 温度愈高, 载流子的数目愈多,半导体的导电性能 温度愈高, 载流子的数目愈多, 也就愈好。所以,温度对半导体器件性能影响很大。 也就愈好。所以,温度对半导体器件性能影响很大。章目录 上一页 下一页 返回 退出
14.1.2 N型半导体和 P 型半导体 N型半导体和在本征半导体中掺入微量的杂质(某种元素) 在本征半导体中掺入微量的杂质(某种元素), 形成杂质半导体。 形成杂质半导体。 在常温下即可 变为自由电子 掺入五价元素 掺杂后自由电子数目 Si Si 多 大量增加, 余 大量增加,自由电子导电 电 成为这种半导体的主要导 p+ Si Si 电方式, 子 电方式,称为电子半导体 型半导体。 或N型半导体。 失去一个 电子变为 正离子 在N 型半导体中自由电子 型半导体中自由电子 磷原子 是多
数载流子, 是多数载流子,空穴是少数 载流子。 载流子。章目录 上一页 下一页 返回 退出
14.1.2 N型半导体和 P 型半导体 N型半导体和Si Si
Si B–
Si
硼原子 接受一个 电子变为 负离子
掺入三价元素 空穴 掺杂后空穴数目大量 增加, 增加,空穴导电成为这 种半导体的主要导电方 式,称为空穴半导体或 P型半导体。 型半导体。 型半导体中空穴是多 在 P 型半导体中空穴是多 数载流子, 数载流子,自由电子是少数 载流子。 载流子。
无论N型或P型半导体都是中性的,对外不显电性。 无论N型或P型半导体都是中性的,对外不显电性。章目录 上一页 下一页 返回 退出
14.2 PN结 PN结14.2.1 PN结的形成 PN结的形成空间电荷区也称 PN 结少子的漂移运动 P 型半导体- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
内电场越强,漂移运 内电场越强, 动越强, 动越强,而漂移使空间 电荷区变薄。 电荷区变薄。
内电场 N 型半导体+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
扩散和漂移 这一对相反的 运动最终达到 动态平衡, 动态平衡,空 间电荷区的厚 度固定不变。 度固定不变。
浓度差 形成空间电荷区
多子的扩散运动 扩散的结果使 空间电荷区变宽。 空间电荷区变宽。章目录 上一页 下一页 返回 退出
14.2.2 PN结的单向导电性 PN结的单向导电性接正、 接负 1. PN 结加正向电压(正向偏置) P接正、N接负 结加正向电压(正向偏置) 接正PN 结变窄-- - - - - -- - - - - -- - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + +
P IF + –
内电场 外电场
N
内电场被 削弱, 削弱,多子 的扩散加强, 的扩散加强, 形成较大的 扩散电流。 扩散电流。
PN 结加正向电压时,PN结变窄,正向电流较 结加正向电压时,PN结变窄 结变窄, 正向电阻较小,PN结处于导通状态 结处于导通状态。 大,正向电阻较小,PN结处于导通状态。章目录 上一页 下一页 返回 退出
2. PN 结加反向电压(反向偏置) P接负、N接正 结加反向电压(反向偏置) 接负、- - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + +
相关推荐:
- [实用模板]第八章:法国“新浪潮”与“左岸派”
- [实用模板]2021年北京上半年临床医学检验技师生物
- [实用模板]SAP GUI 7.10客户端安装配置文档
- [实用模板]2001年临床执业医师资格考试综合笔试试
- [实用模板]36机场工作实用英语词汇总结
- [实用模板](一)社会保险稽核通知书
- [实用模板]安全教育主题班会材料
- [实用模板]濉溪县春季呼吸道传染病防控应急演练方
- [实用模板]长沙房地产市场周报(1.30-2.3)
- [实用模板]六年级数学上册典中点 - 图文
- [实用模板]C程序设计(红皮书)习题官方参考答案
- [实用模板]中国证监会第一届创业板发行审核委员会
- [实用模板]桥梁工程复习题
- [实用模板]2011学而思数学及答案
- [实用模板]初中病句修改专项练习
- [实用模板]监理学习知识1 - 图文
- [实用模板]小机灵杯四年级试题
- [实用模板]国贸专业毕业论文模板
- [实用模板]教育学概论考试练习题-判断题4
- [实用模板]2015届高考英语一轮复习精品资料(译林
- 00Nkmhe_市场营销学工商管理_电子商务_
- 事业单位考试法律常识
- 诚信教育实施方案
- 吉大小天鹅食品安全检测箱方案(高中低
- 房地产销售培训资料
- 高一地理必修1复习提纲
- 新概念英语第二册lesson_1_练习题
- 证券公司内部培训资料
- 小学英语时间介词专项练习
- 新世纪英语专业综合教程(第二版)第1册U
- 【新课标】浙教版最新2018年八年级数学
- 工程建设管理纲要
- 外研版 必修一Module 4 A Social Surve
- Adobe认证考试 AE复习资料
- 基于H.264AVC与AVS标准的帧内预测技术
- 《食品检验机构资质认定管理办法》(质
- ABB变频器培训课件
- (完整版)小学说明文阅读练习题及答案
- 深思洛克(SenseLock) 深思IV,深思4,深
- 弟子规全文带拼音




