半導(dǎo)體二極管公開(kāi)課

1、1會(huì)計(jì)學(xué)半導(dǎo)體二極管公開(kāi)課半導(dǎo)體二極管公開(kāi)課從這幅圖中，從這幅圖中，同學(xué)們看到了同學(xué)們看到了什么？什么？ 漂亮的外殼里漂亮的外殼里面又是什么呢？面又是什么呢？整流二極管，用于將整流二極管，用于將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娊涣麟娹D(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姺€(wěn)壓二極管，具有穩(wěn)穩(wěn)壓二極管，具有穩(wěn)定電壓的作用定電壓的作用發(fā)光二極管，常用于顯示器件發(fā)光二極管，常用于顯示器件光電二極管變?nèi)荻O管檢波二極管1.1.半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu) 一個(gè)PN結(jié)加上相應(yīng)的電極引線并用管殼封裝起來(lái)，就構(gòu)成了半導(dǎo)體二極管，簡(jiǎn)稱(chēng)二極管。 在同一片半導(dǎo)體基片上，分別制造P 型半導(dǎo)體和N 型半導(dǎo)體，經(jīng)過(guò)載流子的擴(kuò)散，在它們的交界面處就形成了

2、PN 結(jié)。陽(yáng)極 陰極半導(dǎo)體的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)純凈硅和鍺的原子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模型及晶體結(jié)構(gòu)純凈硅和鍺的原子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模型及晶體結(jié)構(gòu) 1. N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體 因五價(jià)雜質(zhì)原子中只有四因五價(jià)雜質(zhì)原子中只有四個(gè)價(jià)電子能與周?chē)膫€(gè)半導(dǎo)體個(gè)價(jià)電子能與周?chē)膫€(gè)半導(dǎo)體原子中的價(jià)電子形成共價(jià)鍵，原子中的價(jià)電子形成共價(jià)鍵，而多余的一個(gè)價(jià)電子因無(wú)共價(jià)而多余的一個(gè)價(jià)電子因無(wú)共價(jià)鍵束縛而很容易形成自由電子。鍵束縛而很容易形成自由電子。 在在N型半導(dǎo)體中型半導(dǎo)體中自由自由電子是多數(shù)載流子，電子是多數(shù)載流子，它主要由雜質(zhì)原子提供它主要由雜質(zhì)原子提供；空穴是少數(shù)空穴是少數(shù)載流子載流子, 由熱激發(fā)形成。由熱激發(fā)形成。 提供

3、自由電子的五價(jià)雜質(zhì)原子因帶正電荷而成為提供自由電子的五價(jià)雜質(zhì)原子因帶正電荷而成為正離子正離子，因此五價(jià)雜質(zhì)原子也，因此五價(jià)雜質(zhì)原子也稱(chēng)為稱(chēng)為施主雜質(zhì)施主雜質(zhì)。 2. P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體 因三價(jià)雜質(zhì)原因三價(jià)雜質(zhì)原子在與硅原子形成共子在與硅原子形成共價(jià)鍵時(shí)，缺少一個(gè)價(jià)價(jià)鍵時(shí)，缺少一個(gè)價(jià)電子而在共價(jià)鍵中留電子而在共價(jià)鍵中留下一個(gè)空穴。下一個(gè)空穴。 在在P型半導(dǎo)體中型半導(dǎo)體中空穴是多數(shù)載流子，空穴是多數(shù)載流子，它主要由摻它主要由摻雜形成雜形成；自由自由電子是少數(shù)載流子，電子是少數(shù)載流子， 由熱激發(fā)形成。由熱激發(fā)形成。 空穴很容易俘獲電子，使雜質(zhì)原子成為空穴很容易俘獲電子，使雜質(zhì)原子成為負(fù)離子負(fù)離子。三

4、價(jià)雜質(zhì)三價(jià)雜質(zhì) 因而也稱(chēng)為因而也稱(chēng)為受主雜質(zhì)受主雜質(zhì)。PN結(jié)實(shí)如何形成的呢？2.1 2.1 加正向電壓加正向電壓 電源正極接電源正極接P P區(qū)區(qū), ,負(fù)極接負(fù)極接N N區(qū)區(qū) 。+P型半導(dǎo)體+N型半導(dǎo)體+WER空間電荷區(qū)內(nèi)電場(chǎng)E正向電流正向電流2.2.半導(dǎo)體二極管的特性半導(dǎo)體二極管的特性思考：在電路中，串聯(lián)進(jìn)去一個(gè)二極管后，小燈泡是否發(fā)亮？將二極管的正極接在電源的正極，負(fù)極接在電源的負(fù)極，二極管就會(huì)導(dǎo)通，這種連接方式，稱(chēng)為正向偏置 。 電源正極接電源正極接N N區(qū)，負(fù)極接區(qū)，負(fù)極接P P區(qū)。區(qū)。+內(nèi)電場(chǎng)+E+EW+空 間 電 荷 區(qū)+R+IRP PN N反向電流2.2 2.2 加反向電壓加反向電

5、壓思考：在電路中，串聯(lián)進(jìn)去一個(gè)二極管后，小燈泡是否發(fā)亮？二極管的正極接在低電位端，負(fù)極接在高電位端，此時(shí)二極管中幾乎沒(méi)有電流流過(guò)，此時(shí)二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，這種連接方式，稱(chēng)為反向偏置。 1、二極管兩端加正向電壓時(shí)，呈現(xiàn)低電阻， 二極管導(dǎo)通；2、二極管兩端加反向電壓時(shí)，呈現(xiàn)高電阻， 二極管截止；總結(jié)：總結(jié)：二極管具有單向?qū)щ娦浴６O管具有單向?qū)щ娦浴?.3 2.3 二極管導(dǎo)電性小結(jié)二極管導(dǎo)電性小結(jié)3.3.練習(xí)題練習(xí)題VD導(dǎo)通，小燈泡亮VDVDVD1VD2VD截止，小燈泡不亮VD2VD1VD1導(dǎo)通、VD2截止，小燈泡不亮VD1導(dǎo)通、VD2截止，小燈泡亮4.4.思考題思考題例例1 1 二極管構(gòu)成如圖所

6、示電路，設(shè)二極管構(gòu)成如圖所示電路，設(shè)V1V1、V2V2均為理想二極均為理想二極管，當(dāng)輸入電壓管，當(dāng)輸入電壓U UA A、U UB B為分別未為分別未 0V 0V 和和5V 5V 的不同組合的不同組合時(shí)，求輸出電壓時(shí)，求輸出電壓 U UO O 的值。的值。 2. P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體 因三價(jià)雜質(zhì)原因三價(jià)雜質(zhì)原子在與硅原子形成共子在與硅原子形成共價(jià)鍵時(shí)，缺少一個(gè)價(jià)價(jià)鍵時(shí)，缺少一個(gè)價(jià)電子而在共價(jià)鍵中留電子而在共價(jià)鍵中留下一個(gè)空穴。下一個(gè)空穴。 在在P型半導(dǎo)體中型半導(dǎo)體中空穴是多數(shù)載流子，空穴是多數(shù)載流子，它主要由摻它主要由摻雜形成雜形成；自由自由電子是少數(shù)載流子，電子是少數(shù)載流子， 由熱激發(fā)形成。由熱激發(fā)形成。 空穴很容易俘獲電子，使雜質(zhì)原子成為空穴很容易俘獲電子，使雜質(zhì)原子成為負(fù)離子負(fù)離子。三價(jià)雜質(zhì)三價(jià)雜質(zhì) 因而也稱(chēng)為因而也稱(chēng)為受