新澳门新葡萄娱乐常用半导体器件

　　新澳门新葡萄娱乐常用半导体器件二极管构成“ 电路， 例 1.3.3 二极管构成“门”电路，设 V1、V2 均为 理想二极管， 理想二极管，当输入电压 UA、UB 为低电压 0 V 和 的不同组合时， 的值。 高电压 5 V 的不同组合时，求输出电压 UO 的值。

　　两种载流子的运动 自由电子(在共价键以外) 自由电子(在共价键以外)的运动 空穴(在共价键以内)的运动 空穴(在共价键以内)

　　结论： 结论： 1. 本征半导体中电子空穴成对出现，且数量少； 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； 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，并与温度有关 本征半导体导电能力弱，并与温度有关。

　　本征半导体 — 纯净的半导体。如硅、锗单晶体。 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。 自由运动的带电粒子。

　　一、PN 结(PN Junction)的形成 ) 1. 载流子的浓度差引起多子的扩散 载流子的浓度差引起多子的扩散 浓度差引起多子的

　　内建电场 2. 复合使交界面形成空间电荷区 (耗尽层) 复合使交界面形成空间电荷区 耗尽层) 空间电荷区特点: 空间电荷区特点 无载流子， 阻止扩散进行， 利于少子的漂移。 无载流子， 阻止扩散进行， 利于少子的漂移。

　　结论： 结论： 1. 低频时，因结电容很小，对 PN 结影响很小。 低频时 因结电容很小， 结影响很小。 高频时 因容抗增大， 结电容分流，导致单向 高频时，因容抗增大，使结电容分流，导致单向 导电性变差。 导电性变差。 2. 结面积小时结电容小，工作频率高。 结面积小时结电容小，工作频率高。

　　本征激发： 本征激发： 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， 脱共价键的束缚成为自由电子，并在共价键 中留下一个空位(空穴)的过程。 中留下一个空位(空穴)的过程新澳门新葡萄娱乐。 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。 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 动新澳门新葡萄娱乐。

　　理想二极管 输出 V1 V2 电压 正偏 正偏 0 V 导通 导通 正偏 反偏 0 V 导通 截止 反偏 正偏 0V 导通 截止 正偏 正偏 5 V 导通 导通

　　例 1.3.4 画出硅二极管构成的桥式整流电路在 ui = 15sinωt (V) 作用下输出 uO 的波形。 的波形。

　　1.1 半导体基础知识 1.2 半导体二极管 1.3 1.4 1.5 1.6 二极管电路的分析方法 特殊二极管 双极型半导体三极管 场效应管 小 结

　　1. IF — 最大整流电流(最大正向平均电流) 最大整流电流(最大正向平均电流) 2. URM — 最高反向工作电压，为 U(BR) / 2 最高反向工作电压， 3. IR — 反向电流(越小单向导电性越好) 反向电流(越小单向导电性越好) 最高工作频率(超过时单向导电性变差) 4. fM — 最高工作频率(超过时单向导电性变差)

　　反向击穿类型： 反向击穿类型： 结未损坏，断电即恢复。 电击穿 — PN 结未损坏，断电即恢复新澳门新葡萄娱乐。 结烧毁。 热击穿 — PN 结烧毁。 反向击穿原因： 齐纳击穿： 反向电场太强，将电子强行拉出共价键。 齐纳击穿 反向电场太强，将电子强行拉出共价键。 (Zener) ) (击穿电压 6 V，负温度系数) ， 温度系数) 反向电场使电子加速，动能增大， 反向电场使电子加速，动能增大，撞击 雪崩击穿： 雪崩击穿： 使自由电子数突增。 使自由电子数突增。 (击穿电压 6 V，正温度系数) ， 温度系数) 左右时，温度系数趋近零。 击穿电压在 6 V 左右时，温度系数趋近零。

　　1.2.1 半导体二极管的结构和类型 1.2.2 二极管的伏安特性 1.2.3 二极管的主要参数

　　3. 扩散和漂移达到动态平衡 扩散和漂移达到动态平衡 等于漂移电流， 扩散电流 等于漂移电流， 总电流 I = 0。 。 二、PN 结的单向导电性 1. 外加正向电压(正向偏置) — forward bias 外加正向电压(正向偏置) 正向电压

　　术 扩散运动加强形成正向电流 外电场使多子向 PN 结移动, IF 。 结移动 中和部分离子使空间电荷区变窄 中和部分离子使空间电荷区变窄。 I =I I −使空间电荷区变窄。 ≈I

　　PN 结的单向导电性：正偏导通，呈小电阻，电流较大 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。 反偏截止，电阻很大，电流近似为零。

　　P区 N区 内电场 外电场 漂移运动加强形成反向电流 IR 结移动， 外电场使少子背离 PN 结移动， 空间电荷区变宽。 I =I 0 ≈空间电荷区变宽。