晶体二极管课件

第二节晶体二极管PN结及其导电性漂移运动：在电场作用引起的载流子的运动称为漂移运动。

首先来看两个重要的概念：扩散运动：由载流子浓度差引起的载流子的运动称为扩散运动。PN结的形成在一块晶片的两端分别注入三价元素硼和五价元素磷++++++++++++++++－－－－－－－－－－－－－－－－P区N区空间电荷区内电场

因两种半导体中载流子的种类和浓度的差异

多数载流子的扩散运动（P型半导体中的多子空穴和N型半导体中的多子电子发生扩散）多子在交界处被中和而形成空间电荷区（PN结）PN结的形成利用掺杂工艺，把P型半导体和N型半导体在原子级上紧密结合。PN结形成的物理过程:因多子浓度差产生空间电荷区引起多子扩散出现内建电场阻止多子扩散利于少子漂移最终达动态平衡P型掺杂N型E内PN结的特性

PN结的基本特性为单向导电性（即正向导通，反向截止）；除了单向导电性外还有反向击穿特性、温度特性、电容特性。

正偏：是正向偏置的简称，正向偏置是指给PN结的P端接电源的“+”极，N端接电源的“-”极的一种接法。而PN结的正偏特性就是给PN结加正偏电压时所表现出的特性。

反偏：是反向偏置的简称，反向偏置是指给PN结的P端接电源的“-”极，N端接电源的“+”极的一种接法。而PN结的反偏特性就是给PN结加反偏电压时所表现出的特性。PN结的单向导电性（即正向导通，反向截止）一、正偏特性E外IPN结正偏阻挡层变薄内建电场减弱多子扩散>>少子漂移多子扩散形成较大的正向电流IPN结导通电压V电流IPN结呈小电阻特性，理想情况下相当于开关闭合。二、反偏特性E外PN结反偏阻挡层变宽内建电场增强少子漂移>>多子扩散少子漂移形成微小的反向电流ISPN结截止IS与V近似无关。温度T电流ISISPN结呈大电阻特性，理想情况下相当于开关断开。正向特性OA段：称为死区在正向特性的起始部分，由于正向电压较小，外电场还不足以克服内电场对多子扩散的阻力，PN结仍处于截止状态，正向电流非常小，几乎为零，OA段的电压称为死区电压，其大小随管子的材料和温度不同而改变。一般硅管为0.5V,锗管为0.2V。反向特性OC段：称为反向截止区

当二极管两端加反向电压时，PN结处于截止状态，反向电流很小，这个区域称为反向截至区。反向电压增加时，反向电流几乎不变，这个电流称为反向饱和电流（反向漏电流）。

反向饱和电流是衡量二极管质量优劣的重要参数，其值越小，二极管质量越好。二极管主要参数选择使用二极管的重要依据：最大整流电流IF和最高反向工作电压UR两个参数最大整流电流反向漏电流最高反向工作电压反向击穿电压最高工作频率用万用表检测二极管在R100或

R1k挡测量红表笔是(表内电源)负极，黑表笔是(表内电源)正极。

一般硅管正向电阻为几千欧，锗管正向电阻为几百欧；反向电阻为几百千欧。正反向电阻相差不大为劣质管。正反向电阻都是无穷大或零则二极管内部断路或短路。1k0001.本征半导体热激发时的两种载流子分别是

、。2.N型半导体多数载流子是

，少数载流子是

。

P型半导体多数载流子是

，少数载流子是

。在常温下硅二极管的开启电压约为

V,导通后的正向压降为

,在常温下锗二极管的开启电压约为

V,导通后的正向压降为

,当PN结外加正向电压时,扩散电流

漂移电流,耗尽层

;当PN结外加反向电压时,扩散电流

漂移电流,耗尽层

;A.大于B.小于C.等于D.变宽E.变窄F.不变习题5、在N型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P型半导体6、因为N型半导体的多子是自由电子，所以它带负电7、PN结在无光照、无外加电压时，结电流为零1、在本征半导体中掺入三价元素后的半导体称为（A、本征半导体B、P型半导体C、N型半导体）2、N型半导体中少数载流子为（A、自由电子B、空穴C、带正电的杂质离子）3、P型半导体是（A、带正电B、带负电C、中性）4、PN结加正向电压时，其正向电流是（A、多数载流子扩散形成的B、多数载流子漂移形成的C、少数载流子漂移形成的）BBCA8、稳压二极管是利用PN结的（A、单向导电性B、反向击穿特性C、反向特性）B习题二极管电路分析定性分析:判断二极管的工作状态:导通和截止。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。否则,正向管压降:硅(0.6-0.7V),锗(0.2-0.3V)分析方法:将二极管断开,分析二极管两端电位的高低或所加电压UD的正负。若V阳>V阴或UD为正(正向偏置),二极管导通。若V阳<V阴或UD为负(反向偏置),二极管截止。6v12v3K+-uAO(d)VD1VD215v12v3K+-uAO(c)VD1VD2VD1=12vVD2=-15+12=-3vD1通,D2截止UAO=0V3v12v3K+-uAO(c)VD1VD2优先导通，另一重新判断思考题:VD1=-12vVD2=-12+6=-6vD1,