二极管三极管资料讲诉

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,二极管简介,二极管 二极管是由一个单向导电的,PN,结成。实物如图,PN,结及其单向导电性,1.,半导体的导电特性：,(,可做成温度敏感元件，如热敏电阻,),。,掺杂性：往纯洁的半导体中掺入某些杂质，导电,力量明显转变(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。,光敏性：当受到光照时，导电力量明显变化(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)。,热敏性：当环境温度上升时，导电力量显著增加,本征半导体,完全纯洁的、具有晶体构造的半导体，称为本征半导体。,晶体中原子的排列方式,硅单晶中的共价健构造,共价健,共价键中的两个电子，称为,价电子,。,Si,Si,Si,Si,价电子,Si,Si,Si,Si,价电子,价电子在获得肯定能量温度上升或受光照后，即可摆脱原子核的束缚，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。,本征半导体的导电机理,这一现象称为本征激发。,空穴,温度愈高，晶体中产生的自由电子便愈多。,自由电子,在外电场的作用下，空穴吸引相邻原子的价电子来填补，而在该原子中消失一个空穴，其结果相当于空穴的运动相当于正电荷的移动。,本征半导体的导电机理,当半导体两端加上外电压时，在半导体中将消失两局部电流,(1)自由电子作定向运动 电子电流,(2)价电子递补空穴 空穴电流,留意：,(1)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,半导体的导电性能也就愈好。所以，温度对半导体器件性能影响很大。,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，又不断复合。在肯定温度下，载流子的产生和复合到达动态平衡，半导体中载流子便维持肯定的数目。,N,型半导体和,P,型半导体,掺杂后自由电子数目大量增加，自由电子导电成为这种半导体的主要导电方式，称为电子半导体或,N,型半导体。,掺入五价元素,Si,Si,Si,Si,p+,多余电子,磷原子,在常温下即可变为自由电子,失去一个电子变为正离子,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。,在,N,型半导体中,自由电子是多数载流子，空穴是少数载流子。,动画,N,型半导体和,P,型半导体,掺杂后空穴数目大量增加，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。,掺入三价元素,Si,Si,Si,Si,在,P,型半导体中,空穴是多数载流子，自由电子是少数载流子。,B,硼原子,承受一个电子变为负离子,空穴,动画,无论,N,型或,P,型半导体都是中性的，对外不显电性。,1.在杂质半导体中多子的数量与,a.掺杂浓度、b.温度有关。,2.在杂质半导体中少子的数量与,a.掺杂浓度、b.温度有关。,3.当温度上升时，少子的数量,a.削减、b.不变、c.增多。,a,b,c,4.在外加电压的作用下，P 型半导体中的电流,主要是 ，N 型半导体中的电流主要是 。,a.电子电流、b.空穴电流,b,a,PN,结的形成,载流子的两种运动集中运动和漂移运动,集中运动：电中性的半导体中，载流子从浓,度高的区域向浓度较低区域的运动。,漂移运动：在电场作用下，载流子有规章的,定向运动。,PN,结的形成,多子的集中运动,内电场,少子的漂移运动,浓度差,P,型半导体,N,型半导体,内电场越强，漂移运动越强，而漂移使空间电荷区变薄。,集中的结果使空间电荷区变宽。,空间电荷区也称,PN,结,集中和漂移这一对相反的运动最终到达动态平衡，空间电荷区的厚度固定不变。,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,动画,形成空间电荷区,PN,结的单向导电性,1.PN 结加正向电压正向偏置,PN,结变窄,P,接正、,N,接负,外电场,I,F,内电场被减弱，多子的集中加强，形成较大的集中电流。,PN,结加正向电压时，,PN,结变窄，正向电流较大，正向电阻较小，,PN,结处于导通状态。,内电场,P,N,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,动画,+,PN 结加反向电压反向偏置,外电场,P,接负、,N,接正,内电场,P,N,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,动画,+,PN,结变宽,PN 结加反向电压反向偏置,外电场,内电场被加强，少子的漂移加强，由于少子数量很少，形成很小的反向电流。,I,R,P,接负、,N,接正,温度越高少子的数目越多，反向电流将随温度增加。,动画,+,PN,结加反向电压时，,PN,结变宽，反向电流较小，反向电阻较大，,PN,结处于截止状态。,内电场,P,N,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,二极管,的单向导电性,1.二极管加正向电压正向偏置，阳极接正、阴极接负 时，二极管处于正向导通状态，二极管正向电阻较小，正向电流较大。,2.二极管加反向电压反向偏置，阳极接负、阴极接正 时，二极管处于反向截止状态，二极管反向电阻较大，反向电流很小。,3.,外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿，失去单向导电性。,4.,二极管的反向电流受温度的影响，温度愈高反向电流愈大。,半导体二极管,根本构造,(a),点接触型,(b),面接触型,结面积小、结电容小、正向电流小。用于检波和变频等高频电路。,结面积大、正向电流大、结电容大，用于工频大电流整流电路。,(c),平面型,用于集成电路制作工艺中。,PN,结结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。,阴极引线,阳极引线,二氧化硅保护层,P,型硅,N,型硅,(,c,),平面型,金属触丝,阳极引线,N,型锗片,阴极引线,外壳,(,a,),点接触型,铝合金小球,N,型硅,阳极引线,PN,结,金锑合金,底座,阴极引线,(,b,),面接触型,图 1 12 半导体二极管的构造和符号,二极管的构造示意图,阴极,阳极,(,d,),符号,D,伏安特性,硅管,0.5V,锗管,0,.1V,。,反向击穿,电压,U,(BR),导通压降,外加电压大于死区电压二极管才能导通。,外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿，失去单向导电性。,正向特性,反向特性,特点：非线性,硅,0,.60.8V,锗0,.2,0.3V,U,I,死区电压,P,N,+,P,N,+,反向电流,在肯定电压,范围内保持,常数。,主要参数,1.,最大整流电流,I,OM,二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。,2.,反向工作峰值电压,U,RWM,是保证二极管不被击穿而给出的反向峰值电压，一般是二极管反向击穿电压,U,BR,的一半或三分之二。二极管击穿后单向导电性被破坏，甚至过热而烧坏。,3.,反向峰值电流,I,RM,指二极管加最高反向工作电压时的反向电流。反向电流大，说明管子的单向导电性差，,I,RM,受温度的影响，温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小,，,锗管的反向电流较大，为硅管的几十到几百倍。,二极管的应用,(,二极管电路分析举例,),定性分析：推断二极管的工作状态,导通截止,否则，正向管压降,硅,0,.60.7V,锗0,.2,0.3V,分析方法：将二极管断开，分析二极管两端电位,的凹凸或所加电压UD的正负。,假设 V阳 V阴或 UD为正(正向偏置)，二极管导通,假设 V阳 PC,ICM C,UBRCEO C,其次章 半导体三极管,三极管的电流安排关系动画演示,人有了学问，就会具备各种分析力量，,明辨是非的力量。,所以我们要勤恳读书，广泛阅读，,古人说“书中自有黄金屋。,”通过阅读科技书籍，我们能丰富学问，,培育规律思维力量；,通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，,培育文学情趣；,通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的学问面。,有很多书籍还能培育我们的道德情操，,给我们巨大的精神力气，,鼓舞我们前进。,