第七章半导体二极管和三极管ppt课件

1、7.1 半导体的基础知识半导体的基础知识共价健共价健 Si Si Si Si价电子价电子 Si Si Si Si价电子价电子这一现象称为本征激发。这一现象称为本征激发。空穴空穴自由电子自由电子 Si Si Si Sip+多多余余电电子子磷原子磷原子在常温下即可在常温下即可变为自由电子变为自由电子失去一失去一个电子个电子变为正变为正离子离子1、N型半导体型半导体 Si Si Si SiB硼原子硼原子空穴空穴多子的扩散运动多子的扩散运动内电场内电场少子的漂移运动少子的漂移运动浓度差浓度差 扩散的结果使扩散的结果使空间电荷区变宽。空间电荷区变宽。空间电荷区也称空间电荷区也称 PN 结结 +形成空间电

2、荷区形成空间电荷区PN 结变窄结变窄 P接正、接正、N接负接负 外电场外电场IF内电场内电场PN+ 内电场被加内电场被加强，少子的漂强，少子的漂移加强，由于移加强，由于少子数量很少，少子数量很少，形成很小的反形成很小的反向电流。向电流。IR+阴极引线阴极引线阳极引线阳极引线二氧化硅保护层二氧化硅保护层P型硅型硅N型硅型硅( c ) 平面型平面型金属触丝金属触丝阳极引线阳极引线N型锗片型锗片阴极引线阴极引线外壳外壳( a ) 点接触型点接触型铝合金小球铝合金小球N型硅型硅阳极引线阳极引线PN结结金锑合金金锑合金底座底座阴极引线阴极引线( b ) 面接触型面接触型 半导体二极管的结构和符号半导体二

3、极管的结构和符号 阴极阴极阳极阳极( d ) 符号符号D反向击穿反向击穿电压电压U(BR)反向特性反向特性UIPN+PN+结论：结论：定性分析：判断二极管的工作状态定性分析：判断二极管的工作状态导通导通截止截止 若二极管是理想的，正向导通时正向管压降为零，若二极管是理想的，正向导通时正向管压降为零，反向截止时二极管相当于断开。反向截止时二极管相当于断开。例例1：开关作用：开关作用D6V12V3kBAUAB+例例2:钳位与隔离钳位与隔离mA43122D IBD16V12V3kAD2UAB+V sin18itu t t uDO u 负半周，负半周，Va Vb， 二极管二极管D 截止截止 。 +aT

4、rDuoubRLiou tOuoOt U2U2U2 UZIZIZM UZ IZ_+UIOZZ ZIUrNNPBECBECIBIEICBECIBIEICBECNNPEBRBECIEIBEICEICBO1.发射结正向偏置，集电结反向偏置；2. BCII2、三极管的饱和状态 当UCE UBE时，晶体管工作于饱和状态。 在饱和区，发射结处于正向偏置，集电结也处于正偏。 IB增加时，Ic基本不变, Ic=Ics=Vcc/Rc 三极管的C-E之间电压很小, 可以认为短路. 硅管UCES 0.3V，锗管UCES 0.1V。3、三极管的截止状态 三极管处于截止状态的条件是发射结反向三极管处于截止状态的条件是发

5、射结反向偏置，集电结也反向偏置偏置，集电结也反向偏置 。 工程上将工程上将UBE的电压小于的电压小于0.5伏，即可使三伏，即可使三极管截止。极管截止。 IB=0，Ic=0 三极管的三极管的C-E之间相当于开路之间相当于开路 ，CCCEVU 即管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子即管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子内部载流子运动的外部表现，反映了晶体管的性能，内部载流子运动的外部表现，反映了晶体管的性能，是分析放大电路的依据。是分析放大电路的依据。 重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线共发射极电路共发射极电路常数常数 CE)(BEBUUfIIB(A)UBE(V)204060800.40.8UCE1VOIB=020A40A60A80A100A常数常数 B)(CECIUfI36IC(mA )1234UCE(V)912O放大区放大区O 当UCE UBE时，晶体管工作于饱和状态。 在饱和区，发射结处于正向偏置，集电结也处于正偏。 深度饱和时， 硅管UCES 0.3V， 锗管UCES 0.1V。 BCI