第1章半导体二极管及其基本电路.pptVIP

1.符号和特性符号特性uiO暗电流E=200lxE=400lx工作条件：反向偏置2.主要参数电学参数：暗电流，光电流，最高工作范围光学参数：光谱范围，灵敏度，峰值波长实物照片1.3.2.光电二极管第30页，共43页，星期日，2025年，2月5日1.3.3发光二极管当管子接正向电压,有电流通过时,会发出光线。不同半导体材料的二极管发出的光线的颜色不同。发光二极管用于信号指示、数码管显示器。发光二极管是一种将电能转换成光能的显示器件。发光二极管的伏安特性和普通二极管相似，死区电压为0.9~1.1V，其正向工作电压为1.5~2.5V,工作电流为5~15mA。反向击穿电压较低，一般小于10V。符号+-磷砷化镓（GaAsP）材料发红光或黄光，磷化镓（GaP）材料发红光或绿光，氮化镓（GaN）材料发蓝光，碳化硅（SiC）材料发黄光，砷化镓（GaAs）材料发不可见的红外线。第31页，共43页，星期日，2025年，2月5日*目录电工电子技术电工基础教学部单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式**第1页，共43页，星期日，2025年，2月5日第一章半导体二极管及其基本电路第2页，共43页，星期日，2025年，2月5日第1章1.1半导体的基本知识1.2半导体二极管及其基本特性1.3特殊二极管1.4二极管的基本应用电路第3页，共43页，星期日，2025年，2月5日美国硅谷美国科学院院士在硅谷任职的就有近千人1999年硅谷的营业额达2500亿美元至3000亿美元左右第4页，共43页，星期日，2025年，2月5日超大规模集成芯片CPU硅晶圆第5页，共43页，星期日，2025年，2月5日知识点复习１．电路元件、基尔霍夫定律、叠加定理、等效电源定理和含受控源电路的分析２．半导体的基本知识、ＰＮ结的形成和半导体二极管及其特性第6页，共43页，星期日，2025年，2月5日1.1PN结和二极管1.概念⑴半导体导电能力介乎于导体和绝缘体之间。如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。⑵影响半导体导电能力的因素光照↑→导电能力↑如：光敏元件温度↑→导电能力↑如：热敏元件掺杂——纯净的半导体中掺入微量的某些杂质，会使半导体的导电能力明显改变。掺杂↑→导电能力如：P型、N型半导体。第7页，共43页，星期日，2025年，2月5日⑶常用的半导体材料锗Ge硅Si硅和锗为四价元素，最外层有四个价电子32142-8-18-42-8-42.本征半导体纯净的、具有晶体结构的半导体sisisisi最外层八个电子的稳定结构共价键内的价电子对⑴共价键共价键结构稳定导电能力很弱SiGe价电子第8页，共43页，星期日，2025年，2月5日⑵本征激发（热激发）sisisisi空穴自由电子自由电子本征激发成对产生空穴⑶两种载流子半导体中有自由电子和空穴两种载流子本征半导体两端外加电压时，将出现两部分电流，电子流和空穴流。⑷复合复合使自由电子和空穴成对减少在一定温度下，热激发和复合处于动平衡状态。半导体中的载流子数目一定。温度升高、光照增强使价电子摆脱原子核的束缚自由电子与空穴相遇第9页，共43页，星期日，2025年，2月5日多余电子3.杂质半导体⑴N型半导体（电子半导体）本征半导体中掺入微量的五价元素磷特点：多数载流子——自由电子少数载流子——空穴N型半导体++++++++示意图P+sisisi硅晶体中掺磷出现自由电子磷P152-8-5p第10页，共43页，星期日，2025年，2月5日P型半导体－－－－－－－－示意图空穴⑵P型半导体（空穴半导体）特点：多数载流子——空穴少数载流子——自由电子本征半导体中掺入微量的三价元素硼B-sisisi硅晶体中掺硼出现空穴多数载流子数目由掺杂浓度确定少数载流子数目与温度有关.温度↑→少子↑结论：52-3硼BB第11页，共43页，星期日，2025年，2月5日1.1.2PN结同一片半导体基片上，分别制造P型半导体和N型半导体，在它们的交界面处形成的特殊区域。1.PN结2.PN结的形成PNPN结P区和N区的载流子浓度不同由载流子的浓度差→多子扩散－－－－－－－－P+++++++