文档介绍：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。
第 1 章晶体二极管
概述
半导体物理基础知识
PN 结
晶体二极管电路分析方法
晶体二极管的应用
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。
P
N
正极
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
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
4
18
+4
价电子
惯性核
第 1 章晶体二极管
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
本征半导体
第 1 章晶体二极管
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
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
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。
T
导电能力
ni
或光照
热敏特性
光敏特性
第 1 章晶体二极管
N 型半导体:
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
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