电子技术基础 教学课件 ppt 作者 庄丽娟 主编 1_ 第1章 半导体器件
46页1、第1章 半导体器件,11半导体二极管 12半导体三极管 13 场效应晶体管 14 基础实验 15 技能训练 本章小结,,11半导体二极管,一、半导体的基本知识 半导体的定义及举例(硅、锗) 半导体的特性: 热敏性热敏电阻 光敏性光电二、三极管及光敏电阻 掺杂性普通二、三极管 、场效应管,,11半导体二极管,一、半导体的基本知识 N型半导体: 在本征半导体硅或锗中掺入微量的五价元素,可使自由电子的浓度大大增加,自由电子成为多数载流子,简称多子,空穴成为少数载流子,简称少子,由于主要靠电子导电,故称为电子型半导体,简称N型半导体。,,11半导体二极管,一、半导体的基本知识 P型半导体: 在本征半导体硅或锗中掺入微量的三价元素,则空穴的浓度大大增加,空穴成为多子, 而自由电子为少子。这种以空穴导电为主的半导体称为P型半导体。,,11半导体二极管,二、PN结及其单向导电性 在一块完整的晶片上,通过一定的掺杂工艺,一边为P型半导体,另一边为N型半导体,则在它们的交界处形成一个具有特殊物理性能的薄层,称为PN结。,,11半导体二极管,二、PN结及其单向导电性: 将P区接电源正极,N区接电源负极,称
2、为PN结正向偏置,此时PN结处于正向导通状态。,,11半导体二极管,二、PN结及其单向导电性: 将P区接电源负极,N区接电源正极,称为PN结反向偏置,此时PN结处于反向截止状态。,,11半导体二极管,三、半导体二极管结构、符号和类型,,11 半导体二极管,,三、半导体二极管伏安特性,正向特性:硅管的死区电压0.5 V,导通压降0.60.7 V,而锗管为0.1 V和0.20.3 V 反向特性:饱和电流Is 反向击穿特性:UBR 温度特性:温度升高时二极管正向特性曲线向左移动,反向特性曲线向下移动。,11半导体二极管,三、半导体二极管主要参数 1 最大整流电流IF 2 最高反向工作电压URM 3 二极管的参数除了IF、URM外,还有正向整流压降UF,反向电流IR即IS,二极管的直流电阻R,最高工作频率fM等。,,11半导体二极管,稳压管和普通二极管的正向特性相同,不同的是反向击穿电压较低,且击穿特性陡峭,这说明反向电流在较大范围内变化时,击穿电压基本不变。稳压管正是利用反向击穿特性来实现稳压的,因此,稳压管正常工作时,工作于反向击穿状态,此时的击穿电压称为稳定工作电压,用UZ表示。,,四、
3、特殊二极管稳压二极管,11 半导体二极管,四、特殊二极管光电二极管、发光二极管,,光电二极管正向电阻为几千欧,反向电阻为无穷大,工作在反偏状态,主要用于需要光电转换的自动探测、控制装置以及光导纤维通讯系统中作为接收器件等。符号如下:,发光二极管工作在正向偏置状态,导通时能发光,是一种把电能转换成光能的半导体器件。常用作设备的电源指示灯、音响设备、数控装置中的显示器。符号如下:,12 半导体三极管,一、结构、符号、外形,,12半导体三极管,二、三极管的电流放大作用,,三极管实现电流放大作用的外部条件:发射结正向偏置, 集电结反向偏置。 NPN管必须满足: UCUBUE, 而PNP管必须满足:UCUBUE。,NPN管的偏置电路,12半导体三极管,,二、三极管的电流放大作用,实验电路和实验数据,12半导体三极管,二、三极管的电流放大作用,,数据分析,得出结论:,=,=,IE=0时,IC=-IB= ICBO ,称之为反向饱和电流。,IB=0时,IC=IE =ICEO 0,该电流十分微小,称为集电极发射极的穿透电流。,ICEO=(1+)ICBO IE=(1+)IB+ICEO,12半导体三极管,三
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