二极管及其基本电路讲稿ppt课件

1、二极管及其根本电路Fundamental of Electronic TechnologyCTGU.1 半导体的根本知识3 二极管的构造类型4 二极管的伏安特性及主要参数5 特殊二极管2 PN结的构成及特性内容.一、 半导体的根本知识 1 半导体资料 2 半导体的共价键构造 3 本征半导体4 杂质半导体. 1 半导体资料 根据物体导电才干(电阻率)的不同，来划分导体、绝缘体和半导体。典型的半导体有硅Si和锗Ge以及砷化镓GaAs等。. 2 半导体的共价键构造硅晶体的空间陈列. 2 半导体的共价键构造硅和锗的原子构造简化模型及晶体构造. 3 本征半导体本征半导体化学成分纯真的半导体。它在物理构造

2、上呈单晶体形状。空穴共价键中的空位。电子空穴对由热激发而产生的自在电子和空穴对。空穴的挪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。.电子空穴对.空穴的挪动.空穴的挪动.4 杂质半导体 在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质，可使半导体的导电性发生显著变化。掺入的杂质主要是三价或五价元素。掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体。 N型半导体掺入五价杂质元素如磷的半导体。 P型半导体掺入三价杂质元素如硼的半导体。.N型半导体 因五价杂质原子中只需四个价电子能与周围四个半导体原子中的价电子构成共价键，而多余的一个价电子因无共价键束缚而很容易构成自在电子。 在N型半导体中自在电子是多数载流

3、子多子，它主要由杂质原子提供；空穴是少数载流子少子, 由热激发构成。 提供自在电子的五价杂质原子因带正电荷而成为正离子，因此五价杂质原子也称为施主杂质。. P型半导体 因三价杂质原子在与硅原子构成共价键时，短少一个价电子而在共价键中留下一个空穴。 在P型半导体中空穴是多数载流子，它主要由掺杂构成；自在电子是少数载流子， 由热激发构成。 空穴很容易俘获电子，使杂质原子成为负离子。三价杂质 因此也称为受主杂质。. 本征半导体、杂质半导体 本小节中的有关概念 自在电子、空穴 N型半导体、P型半导体 多数载流子、少数载流子 施主杂质、受主杂质.二、 PN结的构成及特性1 PN结的构成 2 PN结的单导

4、游电性 3 PN结的反向击穿了解 4 PN结的电容效应了解. 1 PN结的构成在一块本征半导体在两侧经过分散不同的杂质,分别构成N型半导体和P型半导体。 对于P型半导体和N型半导体结合面，离子薄层构成的空间电荷区称为PN结。 在空间电荷区，由于短少多子，所以也称耗尽层。 因浓度差空间电荷区构成内电场 内电场促使少子漂移 内电场阻止多子分散 最后,多子的分散和少子的漂移到达动态平衡。多子的分散运动由杂质离子构成空间电荷区 . 2 PN结的单导游电性 当外加电压使PN结中P区的电位高于N区的电位，称为加正向电压，简称正偏；反之称为加反向电压，简称反偏。 (1) PN结加正向电压时PN结加正向电压时

5、的导电情况 低电阻 大的正向分散电流PN结的伏安特性.PN结的伏安特性 2 PN结的单导游电性 当外加电压使PN结中P区的电位高于N区的电位，称为加正向电压，简称正偏；反之称为加反向电压，简称反偏。 (2) PN结加反向电压时PN结加反向电压时的导电情况 高电阻 很小的反向漂移电流 在一定的温度条件下，由本征激发决议的少子浓度是一定的，故少子构成的漂移电流是恒定的，根本上与所加反向电压的大小无关，这个电流也称为反向饱和电流。 . PN结加正向电压时，呈现低电阻，具有较大的正向分散电流； PN结加反向电压时，呈现高电阻，具有很小的反向漂移电流。 由此可以得出结论：PN结具有单导游电性。. 2 P

6、N结的单导游电性 (3) PN结的伏安特性其中PN结的伏安特性IS 反向饱和电流域值电压0.5V. PN结的反向击穿 当PN结的反向电压添加到一定数值时，反向电流忽然快速添加，此景象称为PN结的反向击穿。反向击穿不可逆VBR反向击穿电压. PN结的电容效应 (1) 势垒电容CB势垒电容表示图. PN结的电容效应(2) 分散电容CD分散电容表示图.三、 二极管 1 半导体二极管的构造 2 二极管的伏安特性 3 二极管的参数.1 半导体二极管的构造 在PN结上加上引线和封装，就成为一个二极管。二极管按构造分有点接触型、面接触型和平面型三大类。(1) 点接触型二极管 PN结面积小，结电容小，用于检波

7、和变频等高频电路。(a)点接触型 二极管的构造表示图.(3) 平面型二极管 往往用于集成电路制造艺中。PN 结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。(2) 面接触型二极管 PN结面积大，用于工频大电流整流电路。(b)面接触型(c)平面型(4) 二极管的代表符号. 2 二极管的伏安特性二极管的伏安特性硅二极管2CP10的V-I 特性锗二极管2AP15的V-I 特性正向特性反向特性反向击穿特性关注：域值电压反向击穿电压.3 二极管的参数(1) 最大整流电流IOM(2) 反向击穿电压VBR和最大反向任务电压URM(3) 反向电流IRM又称反向漏电流(4) 正向压降VF(5) 极间电容CB(6) 最高任务频率fM.半导体二极管图片.四如何用万用表判别二极管的好坏和正负极1判别二极管的极性用万用表丈量二极管的极性时， 如下图，把万用表的开关置于R1K或100挡(留意调零)，各测二极管的正、反向电阻一次，假设测得阻值小的一次，黑表笔(接内电池的正极)所接的一极为二极管的正极，反之，测得阻值大的一次，红表笔(接内电池负极)所接的一极为二极管的正极。.二极管极性的判别.2 判别二极管性能的好坏在判别二极管的极性时，假设测得正反向的阻值相差越大，表示二极管的单导游电性越