二極管及電路

(熱敏電阻)。

摻雜性：往純凈的半導(dǎo)體中摻入某些雜質(zhì)，導(dǎo)電能力明顯改變。光敏性：當(dāng)受到光照時(shí)，導(dǎo)電能力明顯變化。

(光敏電阻)。熱敏性：當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，導(dǎo)電能力顯著增強(qiáng)。1.半導(dǎo)體特性共價(jià)鍵共用電子對(duì)（束縛電子）+4+4+4+4+4表示除去最外層電子后的原子2.半導(dǎo)體硅和鍺的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)在常溫下，由于熱激發(fā)，使一些價(jià)電子獲得足夠的能量而脫離共價(jià)鍵的束縛，成為自由電子，同時(shí)共價(jià)鍵上留下一個(gè)空位，稱為空穴。（本征激發(fā)）

1.載流子：(電荷的載體)+4+4+4+4自由電子空穴束縛電子完全純凈的、具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體，稱為本征半導(dǎo)體。6.1本征半導(dǎo)體2.導(dǎo)電機(jī)理+4+4+4+4

*

空穴吸引附近的電子來填補(bǔ),相當(dāng)于空穴的遷移，空穴帶正電荷，空穴子移動(dòng)形成空穴電流。

*

電子帶負(fù)電荷，電子移動(dòng)形成電子電流。

*溫度越高，載流子的濃度越高。因此本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力越強(qiáng)

*

自由電子與空穴的數(shù)目是相等的，成對(duì)存在。在本征半導(dǎo)體中摻入某些微量的雜質(zhì)，就會(huì)使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著變化。P型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體6.2雜質(zhì)半導(dǎo)體+4+4+5+4多余電子磷原子載流子：1、由雜質(zhì)原子提供的電子，濃度與施主原子相同。2、本征半導(dǎo)體中成對(duì)產(chǎn)生的電子和空穴。摻雜濃度遠(yuǎn)大于本征半導(dǎo)體中載流子濃度，所以，自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴濃度。自由電子稱為多數(shù)載流子（多子），空穴稱為少數(shù)載流子（少子）。一、N型半導(dǎo)體在本征半導(dǎo)體中摻入少量的五價(jià)元素磷（或銻）。二、P型半導(dǎo)體在硅或鍺晶體中摻入少量的三價(jià)元素，如硼+4+4+3+4空穴硼原子P型半導(dǎo)體中空穴是多子，電子是少子。三、雜質(zhì)半導(dǎo)體的示意表示法－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－P型半導(dǎo)體++++++++++++++++++++++++N型半導(dǎo)體雜質(zhì)型半導(dǎo)體多子和少子的移動(dòng)都能形成電流。但由于數(shù)量的關(guān)系，起導(dǎo)電作用的主要是多子。近似認(rèn)為多子與雜質(zhì)濃度相等。1.在雜質(zhì)半導(dǎo)體中多子的數(shù)量與

（a.摻雜濃度、b.溫度）有關(guān)。2.在雜質(zhì)半導(dǎo)體中少子的數(shù)量與（a.摻雜濃度、b.溫度）有關(guān)。3.當(dāng)溫度升高時(shí)，少子的數(shù)量（a.減少、b.不變、c.增多）。abc4.在外加電壓的作用下，P型半導(dǎo)體中的電流主要是

，N型半導(dǎo)體中的電流主要是。（a.電子電流、b.空穴電流）ba基本概念練習(xí)：6.3PN結(jié)的形成及特性一、PN結(jié)的形成多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)內(nèi)電場(chǎng)少子的漂移運(yùn)動(dòng)濃度差P型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體

內(nèi)電場(chǎng)越強(qiáng)，漂移運(yùn)動(dòng)越強(qiáng)，而漂移使空間電荷區(qū)變薄。

擴(kuò)散的結(jié)果使空間電荷區(qū)變寬。空間電荷區(qū)也稱PN結(jié)

擴(kuò)散和漂移這一對(duì)相反的運(yùn)動(dòng)最終達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，空間電荷區(qū)的厚度固定不變。－－－－－－－－－－－－－－－－++++++++++++++++++++++++－－－－－－－－形成空間電荷區(qū)二、PN結(jié)的單向?qū)щ娦?.PN結(jié)加正向電壓（正向偏置）PN結(jié)變窄P接正、N接負(fù)外電場(chǎng)IF

內(nèi)電場(chǎng)被削弱，多子的擴(kuò)散加強(qiáng)，形成較大的擴(kuò)散電流。

PN結(jié)加正向電壓時(shí)，PN結(jié)變窄，正向電流較大，正向電阻較小，PN結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài)。內(nèi)電場(chǎng)PN－－－－－－－－－－－－－－－－－－+++++++++++++++++++–PN結(jié)變寬2.PN結(jié)加反向電壓（反向偏置）外電場(chǎng)

內(nèi)電場(chǎng)被加強(qiáng)，少子的漂移加強(qiáng)，由于少子數(shù)量很少，形成很小的反向電流。IRP接負(fù)、N接正PN結(jié)的經(jīng)典特性：–+PN結(jié)加反向電壓時(shí)，PN結(jié)變寬，反向電流較小，反向電阻較大，PN結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài)。內(nèi)電場(chǎng)PN+++－－－－－－+++++++++－－－－－－－－－++++++－－－具有單向?qū)щ娦裕》诸?a)點(diǎn)接觸型(b)面接觸型6.4半導(dǎo)體二極管金屬觸絲陽極引線N型鍺片陰極引線外殼(

a)

點(diǎn)接觸型1.基本結(jié)構(gòu)陰極陽極(

b

)

符號(hào)D2.二極管的V--I特性硅管0.5V,鍺管0.1V。反向擊穿電壓U(BR)導(dǎo)通壓降正向特性反向特性特點(diǎn)：非線性硅0.6~0.8V鍺0.2~0.3VUI死區(qū)電壓PN+–PN–+

反向電流在一定電壓范圍內(nèi)保持常數(shù)。1.最大整流電流

IF二極管長(zhǎng)期使用時(shí)，允許流過二極管的最大正向平均電流。2.反向擊穿電壓UBR二極管反向擊穿時(shí)的電壓值。擊穿時(shí)反向電流劇增，二極管的單向?qū)щ娦员黄茐?，甚至過熱而燒壞。手冊(cè)上給出的最高反向工作電壓UWRM一般是UBR的一半。3.二極管的參數(shù)3.反向電流

IR指二極管未擊穿時(shí)的反向電流。反向電流越小，單向?qū)щ娦栽胶谩?.二極管基本電路及其分析方法（1）二極管模型及應(yīng)用理想模型：正向看成短路(導(dǎo)通），反向看成開路（截止）恒壓降模型：正向?qū)▔航等《ㄖ怠Ｋ绤^(qū)電壓=0.5V，正向壓降0.7V(硅二極管)死區(qū)電壓=0.1V，正向壓降=0.3V(鍺管）普通二極管：理想二極管：判斷理想二極管導(dǎo)通與否的方法：分析二極管陽極和陰極的電位正向?qū)?V。RLuiuouiuott例1：例2：tttuiuRuoRRLuiuRuoui>8V，二極管導(dǎo)通，可看作短路uo=8V

ui<8V，二極管截止，可看作開路uo=ui已知：二極管是理想的，試畫出uo

波形。8V例3：ui18V參考點(diǎn)二極管陰極電位為8VD8VRuoui++––二極管的用途：

整流、檢波、限幅、鉗位、開關(guān)、元件保護(hù)、溫度補(bǔ)償?shù)?。?：（2）特殊二極管——穩(wěn)壓二極管IZmax+-穩(wěn)壓二極管符號(hào)UIUZIZ穩(wěn)壓二極管特性曲線IZmin當(dāng)穩(wěn)壓二極管工作在反向擊穿狀態(tài)下,當(dāng)工作電流IZ在Izmax和

Izmin之間時(shí),其兩端電壓近似為常數(shù)正向同二極管穩(wěn)定電流穩(wěn)定電壓（4）穩(wěn)定電流IZ、最大、最小穩(wěn)定電流I