华联 第六章 半导体器件、集成运放及其应用
第六章 半导体器件、集成运放及其应用
华联 第六章 一、半导体的基础知识 2 二、半导体二极管及其应用 3 三、半导体三极管及其应用 4 四、集成运算放大器
1 一、半导体的基础知识 2 二、半导体二极管及其应用 3 三、半导体三极管及其应用 4 四、集成运算放大器 第六章
华联 学习目标： 1.半导体概念 2.掌握N型半导体和P型半导体构成 3.了解PN结形成过程 4.掌握二极管参数及正反向电阻检测 5.掌握三极管的基本结构及参数 6.掌握三极管放大原理及三极管管脚检测判断 7.掌握集成运算放大器的组成与图形符号 重点：掌握二极管、三极管好坏检测与判断 难点：掌握集成运算放大器的理想特性
学习目标： 1.半导体概念 2.掌握N型半导体和P型半导体构成 3.了解PN结形成过程 4.掌握二极管参数及正反向电阻检测 5.掌握三极管的基本结构及参数 6.掌握三极管放大原理及三极管管脚检测判断 7.掌握集成运算放大器的组成与图形符号 重点：掌握二极管、三极管好坏检测与判断 难点：掌握集成运算放大器的理想特性
华联 第一节半导体的基础知识
第一节 半导体的基础知识
华联 一、半导体的特性 自然界的各种物质，根据其导电能力的差别，可以分为导体、绝缘体和半导体三 大类。例如铜、银和铝等金属材料都是良好的导体。如橡胶、塑料等称为绝缘体。 导电性能介于导体和绝缘体之间的一大类物质统称为半导体。大多数半导体器件 所用的主要材料是硅(Si)和错(Ge)。 在硅（或锗）的晶体中，原子在空间排列成规则的晶格。其中每个原子最外层的 价电子，不仅受到自身原子核的束缚，同时还受到相邻原子核的吸引。 晶体中的共价键结构 体征半导体中的自由电子和空穴
一、半导体的特性 自然界的各种物质，根据其导电能力的差别，可以分为导体、绝缘体和半导体三 大类。例如铜、银和铝等金属材料都是良好的导体。如橡胶、塑料等称为绝缘体。 导电性能介于导体和绝缘体之间的一大类物质统称为半导体。大多数半导体器件 所用的主要材料是硅（Si）和错（Ge）。 在硅（或锗）的晶体中，原子在空间排列成规则的晶格。其中每个原子最外层的 价电子，不仅受到自身原子核的束缚，同时还受到相邻原子核的吸引
华联 二、本征半导体 纯净的、不含其他杂质的半导体称为本征半导体。对于本征半导体来说，由于晶 体中共价键的结合力很强，在热力学温度零度（即T=0K,相当于-273℃）时，价 电子的能量不足以挣脱共价键的束缚，因此，晶体中没有自由电子。 半导体的电阻率与载流子的浓度有关，浓度愈大则电阻率愈小
二、本征半导体 纯净的、不含其他杂质的半导体称为本征半导体。对于本征半导体来说，由于晶 体中共价键的结合力很强，在热力学温度零度（即T=0K，相当于-273℃）时，价 电子的能量不足以挣脱共价键的束缚，因此，晶体中没有自由电子。 半导体的电阻率与载流子的浓度有关，浓度愈大则电阻率愈小
华联 三、杂质半导体 本征半导体中虽然存在两种载流子，但因本征载流子的浓度很低，所以总的来说 导电能力很差。但是，如果在本征半导体中掺入某种特定的杂质，成为杂质半导 体后，情况就会改观，它们的导电性能将发生质的变化。 (一)N型半导体 在这种杂质半导体中，电子的浓度将远高于空穴的浓度，因主要依靠电子导电， 故称为电子型半导体或N型半导体
三、杂质半导体 本征半导体中虽然存在两种载流子，但因本征载流子的浓度很低，所以总的来说 导电能力很差。但是，如果在本征半导体中掺入某种特定的杂质，成为杂质半导 体后，情况就会改观，它们的导电性能将发生质的变化。 （一）N型半导体 在这种杂质半导体中，电子的浓度将远高于空穴的浓度，因主要依靠电子导电， 故称为电子型半导体或N型半导体
华联 (二)P型半导体 在这种杂质半导体中，空穴的浓度将比电子的浓度高得多，因而主要依靠空穴导 电，所以称为空穴型半导体或P型半导体。在P型半导体中，多数载流子是空穴， 而少数载流子是电子。在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于掺入的杂 质浓度；而少数载流子的浓度主要取决于温度
（二）P型半导体 在这种杂质半导体中，空穴的浓度将比电子的浓度高得多，因而主要依靠空穴导 电，所以称为空穴型半导体或P型半导体。在P型半导体中，多数载流子是空穴， 而少数载流子是电子。在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于掺入的杂 质浓度；而少数载流子的浓度主要取决于温度
华联 四、PN结及单向导电性 (一)PN结中载流子的运动 PN结中进行着两种载流子的运动：多数载流子的扩散运动和少数载流子的漂移运 动。扩散运动产生的电流称为扩散电流，漂移运动产生的电流称为漂移电流。随 着扩散运动的进行，空间电荷区的宽度将逐渐增大；而随着漂移运动的进行，空 间电荷区的宽度将逐渐减小。达到动态平衡时，无论电子或空穴，它们各自产生 的扩散电流和漂移电流达到相等，则P结中总的电流等于零，空间电荷区的宽度 也达到稳定。 一程 9006lo④e.o 0*0日0a@. 白ooQe©0d
四、PN结及单向导电性 （一）PN结中载流子的运动 PN结中进行着两种载流子的运动：多数载流子的扩散运动和少数载流子的漂移运 动。扩散运动产生的电流称为扩散电流，漂移运动产生的电流称为漂移电流。随 着扩散运动的进行，空间电荷区的宽度将逐渐增大；而随着漂移运动的进行，空 间电荷区的宽度将逐渐减小。达到动态平衡时，无论电子或空穴，它们各自产生 的扩散电流和漂移电流达到相等，则PN结中总的电流等于零，空间电荷区的宽度 也达到稳定
华联 (二)PN结的单向导电性 1.外加正向电压 设在PN结上外加一个正向电压，即电源的正极接P区，电源的负极接N区。PN结的 这种接法称为正向接法或正向偏置（简称正偏）。 2.外加反向电压 设在PN结上加上一个反向电压，即电源的正极接N区，电源的负极接P区，这种接 法称为反向接法或反向偏置（简称反偏）
（二）PN结的单向导电性 1.外加正向电压 设在PN结上外加一个正向电压，即电源的正极接P区，电源的负极接N区。PN结的 这种接法称为正向接法或正向偏置（简称正偏）。 2.外加反向电压 设在PN结上加上一个反向电压，即电源的正极接N区，电源的负极接P区，这种接 法称为反向接法或反向偏置（简称反偏）
