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光电二极管 反向电流随光照强度的增加而上升。 I U 照度增加 符号 发光二极管 有正向电流流过时，发出一定波长范围的光，目前的发光管可以发出从红外到可见波段的光，它的电特性与一般二极管类似，正向电压较一般二极管高，电流为几 ~ 几十mA 光电二极管 发光二极管 *结构示意如图所示 三极管的结构示意图 C (Collector) P N N B(Base) E (Emitter) 集电极 发射极 基极 N P P 集电结 发射结 发射区 基区 一.三极管的结构 集电区 三极管的符号 1.5 半导体三极管 * 发射结正向偏置 * 集电结反向偏置 T 放大作用 的外部条件 二. 三极管的电流分配及放大原理 三极管共射极接法 1. 载流子运动规律： 发射区：发射载流子，发射区向基区注入电子，形成发射极电流 IE； 集电区：收集载流子，集电区收集扩散过来的电子，形成集电极电流 IC ； 基区：传送和控制载流子,电子在基区中的扩散与复合，形成基极电流 IB 。 (1) (2) (3) 体现了电流放大作用，故称三极管为电流控制型元件。 2. 电流分配关系 (1) 表述：当集一射极电压 UCE 为常数时，输入电路(基极电路)中基极电流 IB 与基—射极电压UBE 之间的关系曲线，称为输入特性曲线。如 图所示。 测量三极管特性的电路 三. 共射极接法的特性曲线 1. 输入特性曲线 (2) 表达式： (3) 输入特性曲线的三个部分 输入特性曲线 ① 死区 ② 非线性区 ③ 线性区 (1)表述：当基极电流IB为常数时，输出电路(集电极电路)中集电极电流IC与集一射极电压UCE 之间的关系曲线，称为输出特性曲线。如图2.6所示。 (2) 表达式： 测量三极管特性的电路 2. 输出特性曲线 输出特性曲线 (3) 三个基本区： ①饱和区(UBE0 、UB＞UC)，T 工作于饱和导通状态； ③放大区(UC＞UB UE ) ， T处于导通电流放大状态。 ②截止区(UBE 0、 UBUC )，T处于截止状态; 输出特性曲线 发射结正偏，集电结正偏 发射结正偏，集电结反偏 发射结反偏，集电结反偏 思考题: 用万用表直流电压档测得电路中三极管（均为NPN硅管)各电极的对地电位如图所示，试判断各三极管分别工作于什么状态.（截止、饱和、放大）。 6V 1V 1.2V ( a ) 3.3V 3V 3.7V ( b ) 6V 0V 0.7V ( c ) * 特殊的面接触型硅二极管 第一章 半导体二极管和三极管 1.3 半导体二极管 1.4 稳压二极管 1.5 半导体三极管 1.2 PN结 1.1 半导体的导电特性 第一章 半导体二极管和三极管 本章要求： 一、理解PN结的单向导电性，三极管的电流分配和 电流放大作用； 二、了解二极管、稳压管和三极管的基本构造、工 作原理和特性曲线，理解主要参数的意义； 三、会分析含有二极管的电路。 1.1 半导体的导电特性 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 1.1.1 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 (1) 自由电子和空穴的形成 当本征半导体受热或光照时，使其共价键中的价电子获得一定能量后，电子受到激发脱离共价键，成为自由电子(带负电)，共价键中留下一个空位，称为“空穴”。这种现象成为本征激发(热“激发”)。 Si Si Si Si 价电子 空穴 自由电子 (2) 载流子的形成(动画) (a) 在热运动的作用下，价电子填补空穴，就好像空穴在运动。而空穴运动的方向与价电子运动的方向相反，因此空穴运动相当于正电荷的运动。 载流子 自由电子 空穴 (b) 产生有激发、复合过程，出现两部分的电流，即 电子电流： 自由电子作定向运动所形成的 电流； 空穴电流： 被原子核束缚的价电子递补 空穴所形成的电流。 在一定温度下，本征激发和载流子复合，最终会达到动态平衡，使本征半导体内载流子浓度处于某一热平衡值。(本征半导体中载流子数目极少, 其导电性能很差) 温度愈高→导电