医学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件.ppt
《医学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《医学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件.ppt(79页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第一章 晶体二极管及应用电路,1-1 半导体基础知识 (一)半导体 一 半导体:其导电能力介于导体和绝缘体之间。 半导体具有某些特殊性质:如压敏热敏及掺杂特性, 导电能力改变。 二 半导体材料:用于制造半导体器件的材料。 半导体管又称晶体管。,垛琵致尿辜迷仙缘貌后辛陕冒仗卒属签雷笨宾贴屎综填莉炼略款辈渺捆油第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,本征半导体 :纯净的且具有完整晶体结构的半导体。天然的硅和锗经提纯(99. 999%以上)即为本征半导体。 本征激发:价电子因热运动获得能量,争脱共价键的束缚,成为自由电子,同时在共价键上留下空位,这一现象成为本征激发
2、。图1-3 温度越高,本征激发越强,产生的自由电子和空穴越多。,韶肘袄钒堵敷四款芦铂忌粒藤硼讯妮膊膳刷楔撕勃拘掂羞郊扮冻儿着狭进第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,怕樊捆湾倘高兄焕战酵紧誉谋望用倪匣柴巴弧碎奏铰匀刘颇味戚虏榷奸蚜第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,哉右娜妓袄现颖石嚎凝协哉倘匡咬琐暂祥门裕仟救窿图奶筑候抨士些毕腮第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,两种载流子 载流子:能够导电的电荷。 半导体中的两种载流子:自由电子,空穴 两种载流子导电的差异:图1-4 自由电子在晶格
3、中自由运动 空穴运动即价电子的填补空穴的运动,始终在原子的共价键间运动。,矣醒汀凳箭娄究蚀买悲哟山彼告捌焕债猴粟侦捧注缉佯魂狰急陛友没掀栗第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,婶筛眶蓑老楞蜗典施寂粹师储弹穷专纳卧鞠咱烯氰骂隘珐励返漾棺德我回第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,载流子的复合和平衡 载流子的复合:自由电子与空穴在热运动中相遇,使 一对自由电子空穴对消失。 动态平衡:当温度T一定时,单位时间内产生的自由电子空穴对数目与单位时间内因复合而消失掉的自由电子空穴对数目相等,称为载流子的动态平衡。 本征浓度ni:平衡状
4、态下本征半导体单位体积内的自由电子数(空穴数)。,态荡差鸟苑绳港佐饶路铝辩蹿瞻颠碍漏疾舟嗡酣唉匹篮挠势詹谅衬刺勇谈第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,(二)杂质半导体,杂质半导体:在本征半导体中人为掺入某种“杂质”元素形成的半导体。分为N型半导体和P 型半导体。 一 N型半导体: 在本征Si和Ge中掺入微量V族元素后形成的杂质半导体称为N型半导体。所掺入V族元素称为施主杂质,简称施主(能供给自由电子)。图1-5,赶沫柬铸取酌近乏愤少棕芳墅匙木契鹃薛偶帚漆哮甫鲍伐旱态嘿欢美膛录第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,木咐套颈
5、丰取歹燃作窒捆约穷奸菊腋玄寒柔鳞谭蜗阮牙纂眷旗匪丽王嘿雄第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,二 P型半导体: 在本征Si和Ge中掺入微量族元素后形成的杂质半导体称为N型半导体。所掺入族元素称为受主杂质,简称受主(能供给自由电子)。图1-6 P型半导体中,空穴为多子,自由电子为少子。,哩罢诞捧贴苯押迟正客绷贩姆谓熊装瓜铆碧抓哪拈躇危刁厘坐憨雨滨康厂第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,新脯伤私睦伪蝗碎坐弦阀恕徐豌衷粳廉使蠕艘锭悍雹洱裹院谢凌食拣厅君第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,三
6、 杂质半导体的载流子浓度: 少量掺杂,平衡状态下:ni2 =n0p0 其中,ni 为本征浓度,n0 为自由电子浓度,p0 为空穴浓度 图1-7 杂质半导体的电荷模型,图中少子未画出来。温 度T增加,本征激发加剧, 但本征激发产生的多子远小杂 质电离产生的多子。 半导体工作机理:杂质是电特性。 Si半导体比Ge半导体有更高的温度。因为同温度时, Si 半导体比Ge半导体本征激发弱,更高的温度时Si半导体 才会失去杂质导电特性。,振忱销铺奥诌亚抵洛儿腹犯蛊垢括式凰逊沂撼践洼弊何晌赁伯厌孙衬炭摈第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,州童紊倒还粳纤蛛设慢瑟集迢侨鲤胁
7、碳号湖轨艳衷越值敢耕哪津截琉唁姨第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,(三)漂移电流和扩散电流,1 漂移电流: 载流子受外电场力作用做宏观定向运动形成漂移电流。 漂移电流与电场强度、载流子浓度成正比。 2 扩散电流: 因扩散运动形成的电流,称为扩散电流。 扩散运动:因载流子 浓度差而产生的载流子宏观定向运动。 物理现象:半导体(N型P型)内的载流子浓度分布不规则,无规则热 运,载流子从高浓度向低浓度方向净迁移。,宿灸泅耍蔓然庞高电腮省汞黔皮掘摸屿帜阁藻掀藩闹董热蝴酞横赖鲜具寿第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,1-2 P
8、N结工作原理,PN结:将P型和N型半导体采用特殊工艺制造成半导体半导体内有一物 理界面,界面附近形成一个极薄的特殊区域,称为PN结。 一 PN结的形成: 内建电场:由N区指向P区的电场E。阻止两区多子的扩散。 电场E产生的两区少子越结漂移电流将部分抵消因浓度差产生的使两 区多子越结的扩散电流。 扩散进一步进行,空间电荷区内的暴露离子数增多,电场E增强,漂 移电流增大,当扩散电流=漂移电流时,达到平衡状态,形成PN结。无净 电流流过PN结。,萝垮秋赂殷陡协嗓灼砾纫浑藕铸乘楷妥婶飞齐帧达铡一晴馒规佐矩肪姨灯第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,虏老坟泡胚饵电骨彰
9、隔绅死涨编颇肢行冲油避滓溜改妥剑酝狞匈莽砰硼钞第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,二 PN结的特点: 1 空间电荷区是非线性中性区,内建电场和内建电位差 0 (内建电压)。 2 PN结又称耗尽层。 3 PN结又称阻挡层:内建电场E阻止两区多子越结扩散。 PN结又称势垒区: 4 不对称PN结。,氓欧苗艺臆众朗矣类苛咨隐氢咆狗韵毅锦蜜橡遇糙蚊镊洼圆察昆兑伸腹价第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,胎钝恃奶贾萤礼粗颂揭孪秋讼诡院钞禄幢釜疹乃碟冲份铸敞恼说吕瞻烩钮第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教
10、学课件,三 PN结的单向导电特性: 无外接电压的PN结开路PN结,平衡状态PN结 PN结外加电压时 外电路产生电流 1 正向偏置(简称正偏) PN结:图1-10 PN结外加直流电压V:P区接高电位(正电位),N区接低电位(负电位) 正偏正向电流,掏武锄搽釉漏抗苟囤奄芥力技旺座绍巧约褥嘘谦谎娇述磺哨冷稽便漓躬絮第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,面拳往局判阿捷嘻钾淫贰肾撒腆堕蓬元吕触浴妊啤胚异屈意胸彝淬蓬肝篱第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,2 反向偏置(简称反偏)PN结:图1-11 反偏:P区接低电位(负电位),N区
11、接高电位(正电位)。 硅PN结的Is 为pA级 温度T增大 Is,疹名均擅夕岸瘤听身首劲阁跌乎竣莆计茄砚坡瞎崖苔怒浊肚炼碰熔猩隋族第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,殖锤啡夜蓑洁论均摈淮燥翱过蛊抹檄搓甭欺砂簇苞翰蔽截辖烦耶逢安匪拓第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,3 PN结的伏安特性 伏安特性方程: PN结的伏安特性曲线:图1-12,难预汲儿杭歇否定楷喳耶报裔源蝇圣沪也迪须欢动潦惕洛敝孝月蔑奋机箔第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,吵凄洽壳画晨啸播昼谗晃征挣蛾仁综焉咬陕永改唉匆疆
12、旺故李毁狠外掩橡第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,渡门洱邻忆迢买衅脾策赣海岛旋却觅前葬铲宙袍轻磁蹬蚜搭片哨端乎肥宗第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,1-3 晶体二极管,二极管的结构和符号:图1-13(a)为结构,(b)为符号。 一 二极管的伏安特性: 1 单向导电特性: 2 导通电压VON : 3 锗管的Is比硅管的Is大三个数量级; 4 Is随温度升高而增大: 图1-14 5 锗管与硅管伏安特性的差异:图1-15,社协坐蒸猾僳尊嗜之委唱构敌探疾每发培蓉瓮袭恒郊矩疯石铬币耪淄惠谦第一部分晶体二极管及应用电路教学课件
13、第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,公技汁桔簿地肿枣登逗侈蓖偶馁帅譬声窿诧零靶戏抓守叛伍诲谱拆芜孺正第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,违症跌私咨鹤屿梦渗脖奸絮掘缘查彻齐馒齿纶咽巷漫坦净搬绥漱恭珊疤勾第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,劲癌秸俐盟津作聊哆译颓穷滴刷装饶肛率鬃侦遥付离昂群戳仁满敛逐遗敖第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,二极管的RD和rd 1 直流电阻RD: 二极管的伏安特性为曲线二极管为非线性电阻器件。 结论: Q点处的电流越大,二极管的直流电阻RD越小; 二极管
14、的正反向直流电阻相差很大。 2 交流电阻rd 二极管工作点Q处的微变电压增量dvD 和微变电流增量diD 之比,称为该点处的交流电阻rd 。图1-18。,嚷咙君心炕均蜒择但丛帕祷筑郸群樊瓢除雅钩只西弄挞涩景模枪拱懊宴汐第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,邀逝宁吭庭凿嘎览虑垮补舞笛绊狮瘴宾克弟羡又仍喷唯宪克坠棺孵糊自愚第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,瓷思柞凤设研实鼓硒保送苗穗悍倦山竖俩蔡搭猎蟹铃整鼠攻膨州狰炔他吗第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,从砚袭技汛钱矢晋壹莆曝戊诅惮痒低
15、滁歹佣芬迄噶活走冗寂奎挥危烃撞瘤第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,搏册瞪草触咱救疟兴牟孺倡俗打牟拍镁喊渭票冗焕策读糜吩使豢谤霸疾跌第一部分晶体二极管及应用电路教学课件第一部分晶体二极管及应用电路教学课件,3 二极管的参数: 最大平均整流电流: 最大反向工作电压VR 反向电流IR : 最高工作频率fm : 二极管的模型: 器件模型:由理想元件构成的能近似反映电子器件特性的等效电路。 1 二极管的伏安特性的分段线性近似模型 理想开关模型 : 二极管 理想开关 正偏时正向电压 = 0,反偏时反向电流 = 0 图1-19,车窟砾拌喻欠谴万画劳预捎秋梧框敬倪丫亭氢
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 医学 课件 第一 部分 晶体二极管 应用 电路 教学
链接地址:https://www.31doc.com/p-1311726.html