文档介绍：汽车电工与电子技术基础
主讲:伍时和
三亚学院理工学院
第六章常用半导体器件及应用
第六章常用半导体器件及应用
要点:
1、半导体的基本知识。
2、常用半导体器件的特性及其在汽车中的应用。
3、晶体管基本应用电路的分析。
4、稳压电路的组成。汽车整流调压电路。。
第六章
第六章常用半导体器件及应用
第六章常用半导体器件及应用
第一节半导体简介
第二节晶体管基本应用电路
第三节集成运放及应用
第四节直流稳压电源
第六章
一、半导体的导电特性:
(可做成温度敏感元件,如热敏电阻)。
掺杂性:往纯净的半导体中掺入某些杂质,导电
能力明显改变(可做成各种不同用途的半导
体器件,如二极管、三极管和晶闸管等)。
光敏性:当受到光照时,导电能力明显变化(可做
成各种光敏元件,如光敏电阻、光敏二极
管、光敏三极管等)。
热敏性:当环境温度升高时,导电能力显著增强
第一节半导体简介
半导体定义
导电性能介于导体和绝缘体之间的一些物质。
如:锗(Ge),硅(Si),硒(Xe)以及大多数金属氧化物和硫化物等。
第一节半导体简介
硅单晶中的共价键结构
第一节半导体简介
1、本征半导体
完全纯净的、具有晶体结构的半导体,称为本征半导体。
晶体中原子的排列方式
硅单晶中的共价健结构
共价健
共价键中的两个电子,称为价电子。
Si
Si
Si
Si
价电子
第一节半导体简介
Si
Si
Si
Si
价电子
价电子在获得一定能量(温度升高或受光照)后,即可挣脱原子核的束缚,成为自由电子(带负电),同时共价键中留下一个空位,称为空穴(带正电)。
本征半导体的导电机理:
这一现象称为本征激发。
空穴
温度愈高,晶体中产生的自由电子便愈多。
自由电子
在外电场的作用下,空穴吸引相邻原子的价电子来填补,而在该原子中出现一个空穴,其结果相当于空穴的运动(相当于正电荷的移动)。
第一节半导体简介
共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中,称为束缚电子,常温下束缚电子很难脱离共价键成为自由电子,因此本征半导体中的自由电子很少,所以本征半导体的导电能力很弱。
形成共价键后,每个原子的最外层电子是八个,构成稳定结构。
共价键有很强的结合力,使原子规则排列,形成晶体。
Si
Si
Si
Si
第一节半导体简介
本征半导体的导电机理
当半导体两端加上外电压时,在半导体中将出现两部分电流
(1)自由电子作定向运动电子电流
(2)价电子递补空穴空穴电流
由于电子和空穴成对地产生的同时,又不断复合。在一定温度下,载流子的产生和复合达到动态平衡,半导体中载流子便维持一定的数目。
自由电子和空穴都称为载流子。
第一节半导体简介