模拟电子技术的复习ppt课件.ppt
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1、1.1.2 N型半导体和P型半导体,1.1.3 PN结,1.1.4 PN结的单向导电性,1.1.1 半导体的导电特性,1.1 半导体基础知识和PN结,第1章,上页,下页,返回,本征半导体,完全纯净 的具有晶体 结构的半导 体称为本征 半导体 。它 具有共价键 结构。,锗和硅的原子结构,单晶硅中的共价键结构,价电子,硅原子,第1章,上页,下页,翻页,返回,1.1.1 半导体的导电特性,在半导 体中,同 时存在着 电子导电 和空穴导 电。空穴 和自由电 子都称为 载流子。 它们成对 出现,成 对消失。,在常温下自由电子和空穴的形成,复合,自由电子,本征 激发,第1章,上页,下页,翻页,返回,在通常
2、情况下,本征半导体中载流子的数量是极其微弱的,其导电能力很差。 当温度增加,或受其他能量的激励(如光照),电子的运动加剧,载流子的数目增加,导电性能也就愈好,所以温度对半导体器件的性能影响很大。,1.1.2 N型半导体和P型半导体,原理图,P,自由电子,结构图,磷原子,正离子,P+,在硅或锗中掺 入少量的五价元 素,如磷或砷、 锑,则形成N型 半导体。,多余价电子,在N型半导体中,电子是多子,空穴是少子。电子带负电:Negative,第1章,上页,下页,翻页,返回,P型半导体,在硅或锗中 掺入三价元素, 如硼或铝、镓, 则形成P型半导 体。,原理图,B,B-,硼原子,负离子,空穴,填补空位,结
3、构图,在P型半导体中,空穴是多子,电子是少子。,第1章,上页,下页,翻页,返回,空穴带正电:Posotive,用专门的制造工艺在同一块半导体单晶上,形成P型半导体区域和N型半导体区域,在这两个区域的交界处就形成一个PN结 。,P 区,N 区,P区的空穴向N区扩散并与电子复合,N区的电子向P区扩散并与空穴复合,空间电荷区,内电场方向,1.1.3 PN结的形成,第1章,上页,下页,翻页,返回,空间电荷区,内电场方向,在一定条件下,多子扩散和少子漂移达到动态平衡。,P区,N区,多子扩散,少子漂移,第1章,上页,下页,翻页,返回,在一定条件下,多子扩散和少子漂移达到动态平衡,空间电荷区的宽度基本上稳定
4、。,内电场阻挡多子的扩散运动,推动少子的漂移运动。,结 论 :,在PN结中同时存在多子的扩散运动和少子的漂移运动。,第1章,上页,下页,翻页,返回,1.1.4 PN结的单向导电性,P区,N区,内电场,外电场,E,I,空间电荷区变窄,P区的空穴进入空间电荷区和一部分负离子中和,N区电子进入空间电荷 区和一部分正 离子中和,扩散运动增强,形成较大的正向电流。,第1章,上页,下页,翻页,返回,外电场驱使空间电荷区两侧的空穴和自由电子移走,空间电荷区变宽,内电场,外电场,少子越过PN结形成很小的反向电流,IR,E,第1章,上页,下页,翻页,N区,P区,返回,由上述分析可知:,PN结具有单向导电性,即在
5、PN结上加正向电压时,PN结 电阻很低,正向电流较大。(PN结处 于导通状态),加反向电压时,PN结电阻很高,反 向电流很小。(PN结处于截止状态),切记,第1章,上页,下页,翻页,返回,1.2 半导体二极管,表示符号,面接触型,点接触型,引线,触丝,外壳,N型锗片,N型硅,阳极引线,PN结,阴极引线,金锑合金,底座,铝合金小球,第1章,上页,下页,翻页,返回,1.2.1 基本结构,第1章,上页,下页,翻页,返回,1.2.2 二极管的伏安特性,-40,-20,O,U/V,I/mA,60,40,20,-50,-25,0.4,0.8,正向,反向,击穿电压,死区电压,U(BR),硅管的伏安特性,I/
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