1第1章二极管和三极管1

Who 谁来教？ 张新莲副教授 其他 《电力电子技术》; 《应用电工学》; 电路实验、电子实习； 本科毕业设计； 测控专业研究生。

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参考书: 《电工学》(少学时) 唐介主编 大连理工大学 高教出版社 23.9元

《电工学 电子技术》(第五版) 导教 导学 导考 朱建坤编 高教出版社 10.40元

《电子技术习题详解》 张宪主编 北京理工大学出版社 13.00元

电路与电子技术学时分配：授课(42学时),实验(14学时)

主要内容： 一、二极管、三极管、整流及稳压二、基本放大电路 三、集成运算放大器

四、门电路和组合逻辑电路五、触发器和时序逻辑电路

第一章

二极管、三极管、整流及稳压

§1.1 半导体的导电特性 §1.2 PN 结 §1.3 半导体二极管 §1.4 稳压管 §1.5 整流及稳压 §1.6 半导体三极管

第一章

二极管、三极管、整流及稳压

基本要求： 1、理解PN结的单向导电性；

2、理解二极管、稳压管和晶体管的基本 构造、工作原理、特性曲线及主要参数的 意义；3、掌握单相整流、滤波及稳压电路的工 作原理； 4、理解晶体管的电流分配和放大作用。

§1.1 半导体的导电特性一、 导体、半导体和绝缘体 自然界中很容易导电的物质称为导体， 1、导体： 金属一般都是导体。 2、绝缘体： 有的物质几乎不导电，称为绝缘体，

如橡皮、陶瓷、塑料和石英。 3、半导体： 导电特性处于导体和绝缘体之间，称为 半导体 如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。

二、 半导体的导电特性:它具有不同于其它物质的特点。比如： 1、当受外界热作用时，它的导电能力明显变化 ------热敏元件。 2、当受外界光作用时，它的导电能力明显变化-----光敏元件。 3、往纯净的半导体中掺入某种杂质(如:硼)后， 会使它的导电能力明显改变------杂质半导体

如：二极管、三极管、场效应管及晶闸管。

三、 本征半导体

硅和锗：

最外层电子(价电子)都是四个。硅

锗

Si

Ge

硅和锗的原子结构平面图

将硅和锗制成晶体(去掉无用杂质),所有原子 整齐排列。

晶体的立体结构图:

1、本征半导体: 完全纯净的、结构完整的半导体晶体。

硅单晶中的共价键结构：共价键共

用电子对

si si

si 原子的最外层电子是八 个，构成稳定结构。si

共价键中的两个电子被 紧紧束缚在共价键中， 称为束缚电子。

本征半导体中的自由电子很少，它的导电 能力很弱。

2、本征半导体的导电机理：

空穴

+4

+4

自由电子

+4+4表示除 去价电子 后的原子

+4 束缚电子

载流子:

空穴 自由电子

首先外电

场力的作用下，空穴吸引临近的电子 来填补形成新的空穴，结果相当于空穴在移动，+4+4

而空穴移动的方向与电 子运动的方向相反+4 +4

空穴的移动相当于正电 荷的移动，是半导体的 电流方向。

总结：1、本征半导体中存在数量相等的两种载 流子，即自由电子和空穴。2、本征半导体的导电能力取决于载流子 的浓度。

3、温度是影响本征半导体性能的一个重要 的外部因素，温度越高，载流子的浓度越高。 本征半导体的导电能力越强，这是半导体的一 大特点。

四、 杂质半导体 本征半导体中掺入某些微量的杂质，就会使半 导体的导电性能发生显著变化。使自由电子浓度大大增加的杂质半导体称为

N型半导体 使空穴浓度大大增加的杂质半导体称为P型半导体

1、N型半导体： 在硅或锗晶体中掺入少量的五价元素磷，晶体点 阵中的某些半导体原子被杂质(元素磷)取代，+4

磷原子

+4

多余电子

+5

+4

多余电子几乎不受束缚，很容易被激发而成为 自由电子，自由电子数目大量增加，自由电子 导电成为主要导电方式。