半导体基本知识教案

精选文档精选文档PAGE6精选文档第一章半导体二极管

1-1半导体的基本知识

教课目标：

1、认识半导体导电性及特色。

2、初步掌握PN结的基本特征及非线性的实质。

3、熟习二极管外形和电路符号，伏安特征和主要参数。

4、认识特别功能的二极管及应用。

教课要点、难点：

教课要点：1）半导体导电性及特色。

2）PN结的基本特征及非线性的实质

3）二极管外形和电路符号，伏安特征和主要参数。

教课难点：二极管外形和电路符号，伏安特征和主要参数

一、半导体的基本观点

哙賚彌呙转耸赁兌腡骘餒蘚閬俩饪。人们依据物质导电性能，往常将各样资料分为导体、绝缘体和半导体三大类。导电性能优秀的物质称为导体，比如金、银、铜、铝等金属资料。另一类是几乎不导电的物质称为绝

哟鬧攤亚麗榄躜铈經宝蠶訴齲艙劌。缘体，比如陶瓷、橡胶、塑料等资料。再一类是导电性能介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体，比如硅(Si)、锗(Ge)、砷化镓等都是半导体。

纯净半导体也叫本征半导体，这类半导体只含有一种原子，且原子按必定规律齐整摆列。如常用半导体资料硅（Si）和锗（Ge）。在常温下，其导电能力很弱；在环境温度高升或有光照时，其导电能力随之加强。

产鸸蓮雜缩訥绝聹烫颧厉崍讳纣龌。经常在本征半导体中掺入杂质，其目的不纯真是为了提升半导体的导电能力，而是想经过控制杂质掺入量的多少，来控制半导体的导电能力的强弱。

在硅本征半导体中，掺入微量的五价元素(磷或砷)，就形成N型半导体。

在硅本征半导体中，掺入微量的三价元素(铟或硼)，就形成P型半导体。

二、PN结及单导游电性

1、当把一块P型半导体和一块N型半导体用特别工艺紧

密联合时，在两者的交界面上会形成一个拥有特别现象的薄

层，这个薄层被称为PN结。銖勻账窑鏤缳怆钒钦鹤雞鍺腻鹜协。

2、PN结的单导游电性

1）PN结加正向电压――正导游通

正极接Ｐ区，负极接Ｎ区，称“正向偏置”或正偏。

２）PN结加反向电压――反向截止

陣笼换憑赣災雜馍進蠷錈籬锲龌俨。电源负极接Ｐ区，正极接Ｎ区，称“反向电压”或反偏。

ＰＮ结加正向电压导通，加反向电压截止，即ＰＮ结的――单导游电性

1-２半导体二极管

一、二极管的构造、符号和分类

1.二极管的构造、符号

晶体二极管是由一个PN构造成的，从

极为二极管负极，用管壳封装起来即成二极管。

P区引出的电极为二极管正极，

N区引出的电

二极管的符号用Ｖ表示

２、二极管的分类

叙述书籍上的表１－２

二极管的命名方法

由五部分构成，见书籍Ｐ４解说

我国半导体器件的型号是依据它的资料、性能、类型来命名的，一般半导体器件的型号由五部分构成。

繹襠况厂狽個车飒试韵槳燈擾潍棂。第一部分——用阿拉伯数字表示器件的电极数目；

第二部分——用汉语拼音字母表示器件的资料和极性；

第三部分——用汉语拼音字母表示器件的种类；

第四部分——用阿拉伯数字表示器件序号；

第五部分——用汉语拼音字母表示规格号。

二、二极管的伏安特征

正向特征（图中OAB段）

当二极管两头所加的正向电压由零开始增大时，在正向电压比较小的范围内，正向电流很小，二

极管体现很大的电阻，如图中OA段，往常把这个范

伤尴锱傴絨鐳芈阳鹵潷濁樅鸸遜猎。围称为死区，相应的电压叫死区电压。硅二极管的死

区电压为左右，锗二极管的死区电压约为～。

②外加电压超出死区电压此后，二极管体现很小

的电阻，正向电流ID快速增添，这时二极管处于正向

导通状态，如图中AB段为导通区，此时管子两头电压降变化不大，该电压值称为正向压降

(或管压降)，常温下硅管约为～，锗管约为～。

反向特征（图中OCD段）

当给二极管加反向电压时，所形成的反向电流是很小的，并且在很大范围内基本不

随反向电压的变化而变化，即保持恒定。如曲线OC段称为反向截止区，此处的IR称为反向饱和电流。

②当反向电压大到必定数值UBR时，反向电流会急剧增大，如图中CD段，这类现象鏞顢惫毕悵諾牍缁頒哙抡势嘸丢鱧。

称为反向击穿，相应的电压叫反向击穿电压。正常使用二极管时（稳压二极管除外），是不

同意出现这类现象的，由于击穿后电流过大将会使管子破坏。

三、二极管的主要参数

选择二极管时主要考虑以下三个参数；最大整流电流、最高反向工作电压、反向电流。

1、最大整流电流IFM

是二极管同意经过的最大正向工作电流的均匀值。照实质工作时的正向电流均匀值超出

此值，二极管内的PN结可能会过散发热而破坏。

摄薊頎鄒韙減悭攛摊阕镗獎环騍献。2、最高反向工作电压URM

是二极管同意承受的反向工作电压的峰值。为了留有余量，往常标定的最高反向工作电

压是反向击穿电压的一半或三分之一。

瀅讧卺壓铲唛痫莲鲎饃鄴鹧红垆鰭。3、反向漏电流IR

是在规定的反向电压和环境温度下测得的二极管反向电流值。这个电流值越小，二极管

单导游电性能越好。

硅是非金属，其反向漏电流较小，在纳安数目级，而锗是金属，其反向漏电流较大，在

微安数目级。

叙述书上例题１－１

四、二极管的辨别与检测

１、辨别

可依据其外面标记来辨别管脚极性

２、二极管的检测

用指针式万用表鉴别二极管

的极性和利害。如下图，将万用

表拔至电阻档的R×100Ω或R×

1KΩ档。此时，万用表的红表笔接

的是表内电池的负极，黑表笔接的

是表内电池的正极。详细的丈量方

法是：将万用表的红、黑笔分别接

在二极管的两头，丈量此时的电阻

值。正常时，图（a）测得的正向电阻比较小（几KΩ以下）；图（b）测得的反向电阻比较

大（几百KΩ）。测得电阻值小的那一次，黑表笔接的是二极管的正极。伞摈郓諳糶画決忆麥諫鈽狰盤经见。

假如测得二极管的正、反向电阻都很小，甚至于为零，表示管子内部已短路。

假如测得二极管的正、反向电阻都很大，则表示管子内部已断路。

五、其余二极管

1.发光二极管

发光二极管(简称LED)的PN结工作在正向偏置状态。它

是利用电信号变为光信号的一种半导体器件，它拥有功耗低、

闸癰赜備责谪凍萝鴻誹铱麥髅噜礴。体积小、工作靠谱等特色。

2.光敏二极管

光敏二极管又称光电二极管，其PN结工作在反向偏置状态。

当前使用最多的是硅（Si）光电二极管。

呕鬩钌砾倫鳕掴钠帏忾热婦奂紜鱔。3、变容二极管

变容二极管的特征曲线及符号

工作原理

应用

变容二极管的结电容主要由耗尽层惹起。耗尽层内无载流子，相当于平行板电容器两个极板间的介质，当PN结的面积一准时，结电容Cj与耗尽层的宽度成反比；当外加反向电压减小时，耗尽层变窄，Cj增大，反之,Cj减小。因此，变容二极管相当于用电压来控制容量的可变电容，即压控电容。锗炝丛衬晔焕諫帜績峴輕錸挚銣饰。

讲堂小结：

1.半导体中有两种载流子：电子和空穴。半导体的导电性是靠本征激发产生的电子

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空穴对来实现的。常温下导电性很弱，可是它拥有热敏特征、

光照特征和混杂特征，因此被

宽泛应用。

杂质半导体有两类：N型半导体和P型半导体，N型半导体中电子是多半载流子，

空穴是少子；P型半导体中空穴是多半载流子，电子是少子。PN结的基本特征是单导游电

谱懌谡罗沥鳳毙幬袅謎嵛綬諑鱧嚕。性。

二极管是由一个PN结构成，因此拥有单导游电性。二极管的伏安特征是非线性的，

故称它是非线性器件。二极管的门槛电压（也称死区电压），硅管约，锗管约；正向压降硅管约，锗管约。

塢枨齑賕巯嘮闺項纘嬷記棧緞亵娇。特别二极管主要有稳压二极管、变容二极管、发光二极管、光电二极管等。稳压二极管是利