半导体二极管及整流电路.ppt
《半导体二极管及整流电路.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《半导体二极管及整流电路.ppt(32页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、8.1 半导体的基本知识,8.1.1 半导体的导电特征,8.1.2 N型半导体和P型半导体,8.1.1 半导体的导电特征,半导体 ,导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。,本征半导体 ,纯净的半导体。如硅、锗单晶体。,载流子 ,自由运动的带电粒子。,共价键 ,相邻原子共有价电子所形成的束缚。,硅(锗)的原子结构,简化 模型,硅(锗)的共价键结构,自 由 电 子,(束缚电子),空穴可在共 价键内移动,本征激发:,复 合:,自由电子和空穴在运动中相遇重新结合成对消失的过程。,漂 移:,自由电子和空穴在电场作用下的定向运动。,在室温或光照下价电子获得足够能量摆脱共价键的束缚成为自由电子,并在共价键中留
2、下一个空位(空穴)的过程。,两种载流子,电子(自由电子),空穴,两种载流子的运动,自由电子(在共价键以外)的运动,空穴(在共价键以内)的运动,半导体的导电特征,I,IP,IN,I = IP + IN,电子和空穴两种载流子参与导电,在外电场的作用下,自由电子逆着电场方向定向运动形成电子电流IN 。空穴顺着电场方向移动,形成空穴电流IP 。,结论:,1. 本征半导体中电子空穴成对出现, 且数量少;,2. 半导体中有电子和空穴两种载流子参与导电;,3. 本征半导体导电能力弱,并与温度、光照等外 界条件有关。,8.1.2 N型半导体和P型半导体,本征半导体中由于载流子数量极少,导电能力很弱。如果有控制
3、、有选择地掺入微量的有用杂质(某种元素),将使其导电能力大大增强,成为具有特定导电性能的杂质半导体。,一、N 型半导体,在硅或锗的晶体中掺入五价元 素磷。,N 型,磷原子,自由电子,电子为多数载流子,空穴为少数载流子,载流子数 电子数,多数载流子,少数载流子,N 型半导体的简化图示,P 型,硼原子,空穴,空穴 多子,电子 少子,载流子数 空穴数,二、P 型半导体,在硅或锗的晶体中掺入三价元 素硼。,P型半导体的简化图示,多数载流子,少数载流子,8.1.3 PN结的形成,一、载流子的浓度差引起多子的扩散,二、 复合使交界面形成空间电荷区,(耗尽层),空间电荷区特点:,无载流子、,阻止扩散进行、,
4、利于少子的漂移。,三、 扩散和漂移达到动态平衡,扩散电流 等于漂移电流,,总电流 I = 0。,内电场,扩散运动:,漂移运动:,由浓度差引起的载流子运动。,载流子在电场力作用下引起的运动。,一、加正向电压(正向偏置)导通,内电场,外电场,外电场使多子向 PN 结移动, 中和部分离子使空间电荷区变窄。,扩散运动加强形成正向电流 I 。,I = I多子 I少子 I多子,二、加反向电压(反向偏置)截止,外电场使少子背离 PN 结移动, 空间电荷区变宽。,PN 结的单向导电性:正偏导通,呈小电阻,电流较大; 反偏截止,电阻很大,电流近似为零。,漂移运动加强形成反向电流 I,I = I少子 0,8.1.
5、4 PN结的单向导电性,8.3 二极管,8.3.1 二极管的结构,8.3.2 二极管的伏安特性,8.3.3 二极管的主要参数,8.3.4 二极管电路的分析,8.3.1 二极管的结构,构成:,PN结 + 引线 + 管壳 = 二极管 (Diode),符号:,分类:,按材料分,硅二极管,锗二极管,按结构分,点接触型,面接触型,平面型,8.3.2 二极管的伏安特性,正向特性,Uth,死区 电压,iD = 0,Uth = 0.5 V,0.1 V,(硅管),(锗管),U Uth,iD 急剧上升,0 U Uth,反向特性,U (BR),反向击穿,U(BR) U 0,iD, 0.1 A(硅),几十A (锗),
- 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:
- 半导体 二极管 整流 电路
链接地址:https://www.31doc.com/p-2114035.html