电工电子技术-朱佳1

1、电工电子技术电工电子技术 机电一体化技术机电一体化技术 授课教师：朱佳授课教师：朱佳教学目标：教学目标： 了解半导体的基本性质了解半导体的基本性质 了解本征半导体和杂质半导体的特性了解本征半导体和杂质半导体的特性 掌握掌握PN结的单向导电性能及应用结的单向导电性能及应用教学重点教学重点半导体的特半导体的特性性PN结的结构结的结构原理原理教学难点教学难点PN结的单向结的单向导电性能导电性能PN的应用的应用晶体二极管晶体二极管电机的点动控制电机的点动控制电机的连续运转控制电机的连续运转控制（自锁的概念（自锁的概念）电机的正反转控制电机的正反转控制（互锁的概念）（互锁的概念）工作台的行程控制工作台的

2、行程控制基本工厂电基本工厂电气控制图气控制图半导体半导体技术和技术和集成电集成电路路 半导体随光照的变化其导电能力会增强。光敏性光敏性 温度升高，半导体的导电能力迅速增强。热敏性热敏性 在半导体中掺入少量的杂质会改变其导电性掺杂性掺杂性半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间。半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间。 本征半导体：本征半导体：原子按四角形系统组成晶体点阵，每原子按四角形系统组成晶体点阵，每个原子都处在正四面体的中心，而四个其它原子位于四面个原子都处在正四面体的中心，而四个其它原子位于四面体的顶点，每个原子与其相临的原子之间形成体的顶点，每个原子与其相临的原子之间形成共价键共价键，共，

3、共用一对价电子。用一对价电子。晶体结构晶体结构：+4+4+4+4+4共共用价电用价电子对子对+4+4+4+4空穴空穴自由电子自由电子热激发作用热激发作用空 穴 和自由电子都是带有电荷的载流子。在本征激发中，它们的数量相等+4+4+5+4多余多余电子电子磷原子磷原子 在硅元素中掺入+5价的元素磷 ，就成为P型半导体。在P型半导体中，含有大量多余的自由电子。+4+4+3+4空穴空穴硼原子硼原子在硅元素中掺入+3价的元素硼 ，就成为N型半导体。在N型半导体中，含有大量多余的空穴。在在N型半导体中型半导体中，多数载流子是，多数载流子是什么？什么？在在P型半导体中，多型半导体中，多数载流子是什么？少数载

4、流子是什么？少数载流子是什么？数载流子是什么？在杂质半导体中在杂质半导体中多数载流子的浓多数载流子的浓度取决于什么？度取决于什么？人和动物的最大区人和动物的最大区别在于独立思考别在于独立思考 通过一定的工艺，使一块通过一定的工艺，使一块P型半导体和一块型半导体和一块N型半导型半导体结合在一起，在它们的交界处会形成一个特殊区域，体结合在一起，在它们的交界处会形成一个特殊区域，称为称为PN结。结。 扩散和漂移运动最终会达到一个动态平衡，整个扩散和漂移运动最终会达到一个动态平衡，整个PN结结趋于稳定状态。趋于稳定状态。+RE内电场内电场外电场外电场变薄变薄PN+_内电场被削弱，多子内电场被削弱，多子

5、的扩散运动大于少子的扩散运动大于少子的漂移运动。产生一的漂移运动。产生一个稳定的正向电流个稳定的正向电流。PN结正向偏置时结正向偏置时，PN结处于导通状态。结处于导通状态。+内电场内电场外电场外电场变厚变厚NP+_内电场被加强，少子的漂移内电场被加强，少子的漂移运动大于多子的扩散。结果运动大于多子的扩散。结果内部内部PN结变厚，无反向电流结变厚，无反向电流流过，流过，PN结呈现出很高的内结呈现出很高的内阻。阻。REPN结反向偏置时结反向偏置时，PN结处于截至状态。结处于截至状态。问题问题1 当当PN结接正向电压时，其正向电流如何？结接正向电压时，其正向电流如何？内部电阻如何？内部电阻如何？问题

6、问题2 当当PN结外接反向电压时，其反向电流如何？结外接反向电压时，其反向电流如何？内部电阻如何？内部电阻如何？问题问题3 下节课要讲的二极管就是一个下节课要讲的二极管就是一个PN结，试总结，试总结一下二极管的特性。结一下二极管的特性。好记性不如烂笔头，是时候拿起你们的笔记本了！ 1.热敏性和光敏性热敏性和光敏性 2.可以掺入杂质可以掺入杂质半导体的基半导体的基本特性本特性 1.P型半导体，含有大量自由电型半导体，含有大量自由电子和少许空穴。子和少许空穴。 2.N型半导体，含有大量空穴和型半导体，含有大量空穴和少许自由电子少许自由电子。P型，型，N型半型半导体的性质导体的性质PN结单向导电结单向导电性性1.PN结外接