《电线》电子案 课程概述 电子线路:指包含电子器件,并能对电信号 实现某种处理的功能电路。 电路组成:电子器件+外围电路 电子器件:二极管、场效应管、集成电路 外围电路:直流电源、电阻、电容、电流源 电路等
课程概述 电子线路：指包含电子器件，并能对电信号 实现某种处理的功能电路。 电路组成：电子器件 + 外围电路 电子器件：二极管、场效应管、集成电路。 外围电路：直流电源、电阻、电容、电流源 电路等
《电线》电子案 第1章晶体二极管 概述 1.1半导体物理基础知识 12PN结 1.3晶体二极管电路分析方法 14晶体二极管的应用
第 1 章 晶体二极管 1.0 概 述 1.1 半导体物理基础知识 1.2 PN 结 1.3 晶体二极管电路分析方法 1.4 晶体二极管的应用
第1章晶体二极管 概述 晶体二极管结构及电路符号: 正极o o负极一 晶体二极管的主要特性:单方向导电特性 即N结正偏(P接+、N接-),D导通。 PN结反偏(N接+、P接-),D截止。 主要用途:用于整流、开关、检波电路中 制作:大连海事大学研究室
概 述 晶体二极管结构及电路符号： PN 结正偏(P 接 +、N 接 -)，D 导通。 正极 P N 负极 晶体二极管的主要特性：单方向导电特性 PN 结反偏(N 接 +、P 接 -)，D 截止。 即 主要用途：用于整流、开关、检波电路中。 第 1 章 晶体二极管
第1章晶体二极管 1.1半导体物理基础知识 半导体:导电能力介于导体与绝缘体之间的物质。 硅(S)、锗(Ge)原子结构及简化模型: 惯性核 +14)284 +32)28184 +4 价电子 制作三大连海事大学研究室
1.1 半导体物理基础知识 半导体：导电能力介于导体与绝缘体之间的物质。 硅(Si)、锗(Ge)原子结构及简化模型： +14 2 8 4 +32 2 8 18 4 +4 价电子 惯性核 第 1 章 晶体二极管
第1章晶体二极管 1.1.1本征半导体 硅和锗的单晶称为本征半导体。它们是制造半导 体器件的基本材料。 硅和锗共价键结构示意图 共价键 制作:大连海事大学研究室
硅和锗的单晶称为本征半导体。它们是制造半导 体器件的基本材料。 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 +4 硅和锗共价键结构示意图： 共价键 1.1.1 本征半导体 第 1 章 晶体二极管
第1章晶体二极管 本征激发 口共价键具有很强的结合力。当T=0K(无外界影响) 时,共价键中无自由移动的电子。 口当T升高或光线照射时一产生自由电子空穴对 这种现象称 少本征激发。 注意:空穴的出现是半导体区别于导体的重要特征。 制作:大连海事大学研究室
➢ 本征激发 ❑ 当 T 升高或光线照射时 产生自由电子空穴对。 ❑ 共价键具有很强的结合力。当 T = 0 K(无外界影响) 时，共价键中无自由移动的电子。 这种现象称 注意：空穴的出现是半导体区别于导体的重要特征。 本征激发。 第 1 章 晶体二极管
第1章晶体二极管 空穴的运动 当原子中的价电子激发为自由电子时,原子中留下 空位,同时原子因失去价电子而带正电。 当邻近原子中的价电子不断填补这些空位时形成 种运动,该运动可等效地看作是空穴的运动。 注意:空穴运动方向与价电子填补方向相反。 自由电子一带负电 半导体中有两种导电的载流子 空穴一带正电 制作:大连海事大学研究室
当原子中的价电子激发为自由电子时，原子中留下 空位，同时原子因失去价电子而带正电。 当邻近原子中的价电子不断填补这些空位时形成一 种运动，该运动可等效地看作是空穴的运动。 注意：空穴运动方向与价电子填补方向相反。 自由电子 — 带负电 半导体中有两种导电的载流子 ➢ 空穴的运动 空 穴 — 带正电 第 1 章 晶体二极管
第1章晶体二极管 热平衡载流子浓度 本征激发—产生自由电子空穴对。 本征半导体中 电子和空穴相遇释放能量复合。 温度一定时: 激发与复合在某一热平衡值上达到动态平衡。 热平衡载流子浓度: 2kT n=AT2e r↑或光照→n1↑→导电能力→飞光敏特性 热敏特性 制作:大连海事大学研究室
温度一定时： 激发与复合在某一热平衡值上达到动态平衡。 ❖ 热平衡载流子浓度 热平衡载流子浓度： 本征半导体中 本征激发——产生自由电子空穴对。 电子和空穴相遇释放能量——复合。 i 2 3 i 2 0 n AT e p k T Eg = = − T 或光照 ni 导电能力 热敏特性 光敏特性 第 1 章 晶体二极管
第1章晶体二极管 1.1.2杂质半导体 令N型半导体:本征半导体中掺入少量五价元素构成。 简化模型: 自由电子 +5 N型半体多子一自由电子 少子—空穴 制作:大连海事大学研究室
❖ N 型半导体： 1.1.2 杂质半导体 +4 +4 +5 +4 +4 简化模型： N 型半导体 多子——自由电子 少子——空穴 自由电子 本征半导体中掺入少量五价元素构成。 第 1 章 晶体二极管
第1章晶体二极管 今P型半导体 本征半导体中掺入少量三价元素构成。 简化模型: 空穴 (+) ⊙ 多子—空穴 P型半导体 少子—自由电子 制作:大连海事大学研究室
❖ P 型半导体 +4 +4 +3 +4 +4 简化模型： P 型半导体 少子——自由电子 多子——空穴 空 穴 本征半导体中掺入少量三价元素构成。 第 1 章 晶体二极管
