半导体二极管及其基本应用电路.pptx

1半导体二极管及其基本(jīběn)应用电路PPT课件第一页，共35页。

2.1半导体的基础知识根据导电(dǎodiàn)能力的不同，物质可分为导体、半导体和绝缘体。半导体材料具有与导体和绝缘体不同(bùtónɡ)的导电特性：1.热敏特性(tèxìng)2.光敏特性半导体材料及其导电特性3.掺杂特性第1页/共35页第二页，共35页。

本征半导体2.1半导体的基础知识本征半导体是完全纯净的、晶格结构(jiégòu)完整的半导体。硅原子结构示意图锗原子结构示意图硅原子和锗原子结构简化(jiǎnhuà)模型。第2页/共35页第三页，共35页。

1.本征半导体中的共价键结构(jiégòu)本征半导体2.1半导体的基础知识第3页/共35页第四页，共35页。

空穴(kōnɡxué)——共价键中的空位。电子空穴对——由热激发(jīfā)而产生的自由电子和空穴对。2.本征半导体中的两种载流子自由电子——电子挣脱共价键的束缚，参与(cānyù)导电成为自由电子。本征半导体中有两种载流子——带负电的自由电子和带正电的空穴，它们均参与导电。这是半导体导电区别与导体导电的一个重要特点。本征半导体2.1半导体的基础知识第4页/共35页第五页，共35页。

N型半导体——掺入五价杂质(zázhì)元素（如磷）的半导体。杂质(zázhì)半导体2.1半导体的基础知识1.N型半导体在N型半导体中自由电子是多数载流子，它主要由杂质原子提供(tígōng)；空穴是少数载流子,由热激发形成。第5页/共35页第六页，共35页。

P型半导体——掺入三价杂质(zázhì)元素（如硼）的半导体。杂质(zázhì)半导体2.1半导体的基础知识2.P型半导体在P型半导体中空穴是多数(duōshù)载流子，它主要由掺杂形成；自由电子是少数载流子，由热激发形成。第6页/共35页第七页，共35页。

2.2PN结的形成(xíngchéng)及其单向导电性在内电场的作用(zuòyòng)下产生的漂移运动由载流子浓度差产生的扩散(kuòsàn)运动2.PN结的形成空穴的漂移速度：电子的漂移速度：1.载流子的扩散运动和漂移运动第7页/共35页第八页，共35页。

2.2PN结的形成(xíngchéng)及其单向导电性1.PN结外加正向(zhènɡxiànɡ)电压将PN结的P区接电源正极，N区接电源负极，这种连接方式(fāngshì)称为PN结外加正向电压，又称PN结正向偏置。PN结正向偏置时，呈现低阻特性，此时称PN结导通。第8页/共35页第九页，共35页。

2.2PN结的形成(xíngchéng)及其单向导电性2.PN结外加(wàijiā)反向电压将PN结的P区接电源负极(fùjí)，N区接电源正极，这种连接方式称为PN结外加反向电压，又称PN结反向偏置。PN结反向偏置时，呈现高阻特性，此时称PN结截止。第9页/共35页第十页，共35页。

2.2PN结的形成(xíngchéng)及其单向导电性1.PN结的电流(diànliú)方程其中(qízhōng)IS——反向饱和电流UT——温度的电压当量其表达式为2.PN结的伏-安特性曲线第10页/共35页第十一页，共35页。

2.2PN结的形成(xíngchéng)及其单向导电性1.势垒电容(diànróng)Cb这种由空间电荷区的宽度随外加电压变化所等效的电容(diànróng)称为势垒电容(diànróng)，通常用Cb表示。第11页/共35页第十二页，共35页。

2.2PN结的形成(xíngchéng)及其单向导电性2.扩散电容Cd这种非平衡少子的浓度随外加正向电压的变化所等效的电容效应称为扩散电容，通常(tōngcháng)用Cd表示。PN结的结电容(diànróng)是势垒电容(diànróng)和扩散电容(diànróng)之和：第12页/共35页第十三页，共35页。

2.3半导体二极管半导体二极管按其结构(jiégòu)的不同，可分为点接触型、面接触型和平面型。点接触型二极管面接触(jiēchù)型二极管平面(píngmiàn)型二极管第13页/共35页第十四页，共35页。

2.3半导体二极管二极管的伏安(fúān)特性曲线硅二极管和锗二极管伏安(fúān)特性曲线对比温度对二极管伏安特性(tèxìng)曲线的影响第14页/共35页第十五页，共35页。

2.3半导体二极管最大整流电流IF—允许通过二极管的最大正