电子电工课件 高等教育出版社第14章二极管和晶体管

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第14章 二极管和晶体管

14.1 半导体的导电特性

14.2 PN结及其单向导电性

14.3 半导体二极管 14.4 稳压二极管 14.5 晶体管 14.6 光电器件

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第14章 半导体二极管和三极管

本章要求： 一、理解PN结的单向导电性，三极管的电流分配和 电流放大作用； 二、了解二极管、稳压管和三极管的基本构造、工 作原理和特性曲线，理解主要参数的意义； 三、会分析含有二极管的电路。

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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。讨论器 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， 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。 器件是非线性的、特性有分散性、RC 的值有误差， 工程上允许一定的误差、采用合理估算的方法。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。

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14.1 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，导电能力显著增强 (可做成温度敏感元件，如热敏电阻)。 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、光敏二极 管、光敏三极管等)。 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(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）。

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14.1.1 本征半导体

完全纯净的、具有晶体结构的锗、硅、硒，称为 本征半导体。

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。

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自由电子

本征半导体的导电机理

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Si

Si

Si

Si

本征激发：价电子在获得 一定能量（温度升高或受 光照）后，即可挣脱原子 核的束缚，成为自由电子 （带负电），同时共价键 中留下一个空位，称为空 穴（带正电）。 温度愈高，晶体中产 生的自由电子便愈多。

空穴

价电子

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，其结果相当 于空穴的运动（相当于正电荷的移动）。

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本征半导体的导电机理

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半导体有两种导电粒子（载流子）：自由电子、空穴 当半导体两端加上外电压时，载流子定向运动（漂移 运动），在半导体中将出