模电半导体二极管及其应用电路.pptVIP

第1页，共33页，星期日，2025年，2月5日模拟电子技术基础第1章绪论第2章半导体二极管及其应用电路第3章半导体三极管及其放大电路基础第4章多级放大电路及模拟集成电路基础第5章信号运算电路第6章负反馈放大电路第7章信号处理与产生电路第8章场效应管及其放大电路第9章功率放大电路第10章集成运算放大器第11章直流电源*第2页，共33页，星期日，2025年，2月5日2半导体二极管及其应用电路2.1PN结的基本知识2.2半导体二极管2.3二极管应用电路2.4特殊二极管2半导体二极管及其应用电路第3页，共33页，星期日，2025年，2月5日2.1PN结的基本知识2.1.1本征半导体及其导电性2.1.2杂质半导体2.1.3PN结及其单向导电性2.1.4PN结电容半导体:导电特性介于导体和绝缘体之间 典型的半导体有硅Si和锗Ge以及砷化镓GaAs等。导电的重要特点1、其能力容易受环境因素影响（温度、光照等）2、掺杂可以显著提高导电能力原子结构简化模型*第4页，共33页，星期日，2025年，2月5日图2.1.1本征半导体的共价键结构2.1.1本征半导体及其导电性2.1PN结的基本知识1.本征半导体—完全纯净、结构完整的半导体晶体。在T=0K和无外界激发时，没有载流子，不导电原子结构简化模型*第5页，共33页，星期日，2025年，2月5日温度?光照自由电子空穴本征激发空穴—共价键中的空位空穴的移动——空穴的运动是靠相邻共价键中的价电子依次充填空穴来实现的。由热激发或光照而产生自由电子和空穴对。温度??载流子浓度?＋2.1.1本征半导体及其导电性2.1PN结的基本知识2.本征激发复合－本征激发的逆过程载流子:自由移动带电粒子*第6页，共33页，星期日，2025年，2月5日图2.1.3N型半导体的共价键结构2.1.2杂质半导体2.1PN结的基本知识图2.1.4P型半导体的共价键结构1.N型半导体掺入少量的五价元素磷P2.P型半导体掺入少量的三价元素硼B自由电子是多数载流子（简称多子）空穴是少数载流子（简称少子）空穴是多数载流子自由电子为少数载流子。空间电荷*第7页，共33页，星期日，2025年，2月5日掺入杂质对本征半导体的导电性有很大的影响，一些典型的数据如下:T=300K室温下,本征硅的电子和空穴浓度:n=p=1.4×1010/cm31本征硅的原子浓度:4.96×1022/cm33以上三个浓度基本上依次相差106/cm3。2掺杂后N型半导体中的自由电子浓度:n=5×1016/cm3杂质对半导体导电性的影响*第8页，共33页，星期日，2025年，2月5日本征半导体、本征激发本节中的有关概念自由电子空穴N型半导体、施主杂质(5价)P型半导体、受主杂质(3价)多数载流子、少数载流子杂质半导体复合*半导体导电特点1： 其能力容易受温度、光照等环境因素影响 温度↑→载流子浓度↑→导电能力↑*半导体导电特点2：掺杂可以显著提高导电能力*第9页，共33页，星期日，2025年，2月5日1.浓度差?多子的扩散运动2.扩散?空间电荷区?内电场3.内电场?少子的漂移运动?阻止多子的扩散4、扩散与漂移达到动态平衡载流子的运动：扩散运动——浓度差产生的载流子移动漂移运动——在电场作用下，载流子的移动P区N区扩散：空穴电子漂移：电子空穴形成过程可分成4步(动画)内电场2.1.3PN结及其单向导电性1.PN结的形成*第10页，共33页，星期日，2025年，2月5日PN结形成的物理过程：因浓度差?空间电荷区形成内电场?内