半导体二极管公开课课件

1半导体二极管1从这幅图中，从这幅图中，同学们看到了同学们看到了什么？什么？漂亮的外壳里漂亮的外壳里面又是什么呢面又是什么呢？2从这幅图中，同学们看到了什么？漂亮的外壳里面又是什么呢？23他们内部是各种各样的电路板。34半导体二极管有着极为广泛的应用4整流二极管，用于将整流二极管，用于将交流电转变为直流电交流电转变为直流电稳压二极管，具有稳稳压二极管，具有稳定电压的作用定电压的作用5整流二极管，用于将交流电转变为直流电稳压二极管，具有稳定电压发光二极管，常用于显示器件发光二极管，常用于显示器件6发光二极管，常用于显示器件6光电二极管变容二极管检波二极管7光电二极管变容二极管检波二极管71.1.半导体二极管的结构半导体二极管的结构 一个PN结加上相应的电极引线并用管壳封装起来，就构成了半导体二极管，简称二极管。在同一片半导体基片上，分别制造P 型半导体和N 型半导体，经过载流子的扩散，在它们的交界面处就形成了PN 结。81.半导体二极管的结构 一个PN结加上相应的电极引线并半导体的共价键结构半导体的共价键结构纯净硅和锗的原子结构简化模型及晶体结构纯净硅和锗的原子结构简化模型及晶体结构9半导体的共价键结构纯净硅和锗的原子结构简化模型及晶体结构9 1.N型半导体型半导体 因五价杂质原子中只有四因五价杂质原子中只有四个价电子能与周围四个半导体个价电子能与周围四个半导体原子中的价电子形成共价键，原子中的价电子形成共价键，而多余的一个价电子因无共价而多余的一个价电子因无共价键束缚而很容易形成自由电子。键束缚而很容易形成自由电子。在在N型半导体中型半导体中自由自由电子是多数载流子，电子是多数载流子，它主要由杂质原子提供；它主要由杂质原子提供；空穴是少数空穴是少数载流子载流子,由热激发形成。由热激发形成。提供自由电子的五价杂质原子因带正电荷而成为提供自由电子的五价杂质原子因带正电荷而成为正离子正离子，因此五价杂质原子也，因此五价杂质原子也称为称为施主杂质施主杂质。10 1.N型半导体 因五价杂质原子中只有四个 2.P型半导体型半导体 因三价杂质原子因三价杂质原子在与硅原子形成共价在与硅原子形成共价键时，缺少一个价电键时，缺少一个价电子而在共价键中留下子而在共价键中留下一个空穴。一个空穴。在在P型半导体中型半导体中空穴是多数载流子，空穴是多数载流子，它主要由掺它主要由掺杂形成；杂形成；自由自由电子是少数载流子，电子是少数载流子，由热激发形成。由热激发形成。空穴很容易俘获电子，使杂质原子成为空穴很容易俘获电子，使杂质原子成为负离子负离子。三价杂质三价杂质 因而也称为因而也称为受主杂质受主杂质。11 2.P型半导体 因三价杂质原子在与硅原子PN结实如何形成的呢？12PN结实如何形成的呢？122.1 2.1 加正向电压加正向电压 电源正极接电源正极接P P区区,负极接负极接N N区区。正向电流正向电流2.2.半导体二极管的特性半导体二极管的特性132.1 加正向电压 思考：在电路中，串联进去一个二极管后，小灯泡是否发亮？将二极管的正极接在电源的正极，负极接在电源的负极，二极管就会导通，这种连接方式，称为正向偏置。14思考：在电路中，串联进去一个二极管后，小灯泡是否发亮？将二极 电源正极接电源正极接N N区，负极接区，负极接P P区。区。P PN N反向电流2.2 2.2 加反向电压加反向电压15 电源正极接N区，负极接思考：在电路中，串联进去一个二极管后，小灯泡是否发亮？二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端，此时二极管中几乎没有电流流过，此时二极管处于截止状态，这种连接方式，称为反向偏置。16思考：在电路中，串联进去一个二极管后，小灯泡是否发亮？二极管1、二极管两端加正向电压时，呈现低电阻，二极管导通；2、二极管两端加反向电压时，呈现高电阻，二极管截止；总结：总结：二极管具有单向导电性。二极管具有单向导电性。2.3 2.3 二极管导电性小结二极管导电性小结172.3 二极管导电性小结173.3.练习题练习题VD导通，小灯泡亮VDVDVD1VD2VD截止，小灯泡不亮VD2VD1VD1导通、VD2截止，小灯泡不亮VD1导通、VD2截止，小灯泡亮183.练习题VD导通，小灯泡亮VDVDVD1VD2VD截止，小4.4.思考题思考题例例1 1 二极管构成如图所示电路，设二极管构成如图所示电路，设V1V1、V2V2均为理想二极均为理想二极管，当输入电压管，当输入电压U UA A、U UB B为分别未为分别未 0V 0V 和和5V 5V 的不同组合的不同组合时，求输出电压时，求输出电压 U UO O 的值。的值。194.思考题例1 二极管构成如图所示电路，设V1、V2均为理想