9的分解與組成教學(xué)講義課件

1、進(jìn)入夏天，少不了一個(gè)熱字當(dāng)頭，電扇空調(diào)陸續(xù)登場(chǎng)，每逢此時(shí)，總會(huì)想起那一把蒲扇。蒲扇，是記憶中的農(nóng)村，夏季經(jīng)常用的一件物品。記憶中的故鄉(xiāng)，每逢進(jìn)入夏天，集市上最常見(jiàn)的便是蒲扇、涼席，不論男女老少，個(gè)個(gè)手持一把，忽閃忽閃個(gè)不停，嘴里叨叨著“怎么這么熱”，于是三五成群，聚在大樹(shù)下，或站著，或隨即坐在石頭上，手持那把扇子，邊嘮嗑邊乘涼。孩子們卻在周?chē)芘芴?，熱得滿(mǎn)頭大汗，不時(shí)聽(tīng)到“強(qiáng)子，別跑了，快來(lái)我給你扇扇”。孩子們才不聽(tīng)這一套，跑個(gè)沒(méi)完，直到累氣喘吁吁，這才一跑一踮地圍過(guò)了，這時(shí)母親總是，好似生氣的樣子，邊扇邊訓(xùn)，“你看熱的，跑什么？”此時(shí)這把蒲扇，是那么涼快，那么的溫馨幸福，有母親的味道！蒲扇

2、是中國(guó)傳統(tǒng)工藝品，在我國(guó)已有三千年多年的歷史。取材于棕櫚樹(shù)，制作簡(jiǎn)單，方便攜帶，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常會(huì)在上面作畫(huà)。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇諸名，實(shí)即今日的蒲扇，江浙稱(chēng)之為芭蕉扇。六七十年代，人們最常用的就是這種，似圓非圓，輕巧又便宜的蒲扇。蒲扇流傳至今，我的記憶中，它跨越了半個(gè)世紀(jì)，也走過(guò)了我們的半個(gè)人生的軌跡，攜帶著特有的念想，一年年，一天天，流向長(zhǎng)長(zhǎng)的時(shí)間隧道，裊9的分解與組成進(jìn)入夏天，少不了一個(gè)熱字當(dāng)頭，電扇空調(diào)陸續(xù)登場(chǎng)，每逢此時(shí)9的分解與組成教學(xué)講義課件9的分解與組成教學(xué)講義課件9的分解與組成教學(xué)講義課件456745679的分解與組成教學(xué)講義課件11223344556677

3、889的分解與組成教學(xué)講義課件9的分解與組成教學(xué)講義課件9的分解與組成教學(xué)講義課件9的分解與組成教學(xué)講義課件9的分解與組成教學(xué)講義課件9的分解與組成教學(xué)講義課件9的分解與組成教學(xué)講義課件9的分解與組成教學(xué)講義課件9的分解與組成教學(xué)講義課件9的分解與組成教學(xué)講義課件9的分解與組成教學(xué)講義課件1.2 PN結(jié)1.2.1 PN結(jié)的形成 將一塊P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體緊密連接在一起，這種緊密連接不能有縫隙，是一種原子半徑尺度上的緊密連接。此時(shí)將在N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體的結(jié)合面上形成如下物理過(guò)程。 N型半導(dǎo)體中的多子電子的濃度遠(yuǎn)大于P型半導(dǎo)體中少子電子的濃度；P型半導(dǎo)體中多子空穴的濃度遠(yuǎn)大于N型半導(dǎo)體中少子

4、空穴的濃度。于是在兩種半導(dǎo)體的界面上會(huì)因載流子的濃度差發(fā)生了擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，見(jiàn)左圖。 圖中蘭色小圓為多子電子；紅色小圓為多子空穴。擴(kuò)散電流1.2 PN結(jié)1.2.1 PN結(jié)的形成 將一塊 隨著擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行，在界面N區(qū)的一側(cè)，隨著電子向P區(qū)的擴(kuò)散，雜質(zhì)變成正離子；在界面P區(qū)的一側(cè)，隨著空穴向N區(qū)的擴(kuò)散，雜質(zhì)變成負(fù)離子。雜質(zhì)在晶格中是不能移動(dòng)的，所以在N型和P型半導(dǎo)體界面的N型區(qū)一側(cè)會(huì)形成正離子薄層；在P型區(qū)一側(cè)會(huì)形成負(fù)離子薄層。這種離子薄層會(huì)形成一個(gè)電場(chǎng)，方向是從N區(qū)指向P區(qū)，稱(chēng)為內(nèi)電場(chǎng)，見(jiàn)左上圖。 內(nèi)電場(chǎng)的出現(xiàn)及內(nèi)電場(chǎng)的方向會(huì)對(duì)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻礙作用，限制了擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的進(jìn)一步發(fā)展。在半導(dǎo)體中還存在少子，

5、內(nèi)電場(chǎng)的電場(chǎng)力會(huì)對(duì)少子產(chǎn)生作用，促使少數(shù)載流子產(chǎn)生漂移運(yùn)動(dòng)。內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng)漂移電流 隨著擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行，在界面N區(qū)的一側(cè)，隨著電子 漂移電流的方向正好與擴(kuò)散電流的方向相反，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)越強(qiáng)，內(nèi)電場(chǎng)越強(qiáng)，對(duì)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的阻礙就越強(qiáng)；內(nèi)電場(chǎng)越強(qiáng)，理應(yīng)漂移電流就越大。因少數(shù)載流子的濃度與溫度有關(guān)，在一定的溫度條件下，少數(shù)載流子的濃度一定，所以漂移電流的大小就一定，不會(huì)隨內(nèi)電場(chǎng)加大而繼續(xù)加大。從而在某個(gè)溫度條件下，擴(kuò)散和漂移會(huì)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，擴(kuò)散電流和漂移電流相等。內(nèi)電場(chǎng)擴(kuò)散電流漂移電流擴(kuò)散電流漂移電流 漂移電流的方向正好與擴(kuò)散電流的方向相反，擴(kuò)散可以用下列箭頭來(lái)描述這一過(guò)程 因濃度差 形成多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng) 雜質(zhì)離

6、子形成空間電荷區(qū) 我們稱(chēng)從N區(qū)指向P區(qū)的內(nèi)電場(chǎng)為PN結(jié)。因?yàn)殡x子薄層中的多數(shù)載流子已經(jīng)擴(kuò)散盡了，缺少多子，所以這個(gè)離子薄層也稱(chēng)為耗盡層。所以PN結(jié)有許多別名，離子薄層、空間電荷區(qū)、耗盡層、內(nèi)電場(chǎng)等等。 以上PN結(jié)的形成過(guò)程可以通過(guò)動(dòng)畫(huà)進(jìn)一步學(xué)習(xí)。動(dòng)畫(huà)1-3空間電荷區(qū)形成內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng)促使少子漂移 內(nèi)電場(chǎng)阻止多子擴(kuò)散 達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡可以用下列箭頭來(lái)描述這一過(guò)程 因濃度差 形成多子的擴(kuò)散1.2.2 PN結(jié)的單向?qū)щ娦訮N結(jié)最重要的特性是單向?qū)щ娞匦裕瓤慈缦聦?shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)：PN結(jié)的導(dǎo)電性。按如下方式進(jìn)行PN結(jié)導(dǎo)電性的實(shí)驗(yàn)，因?yàn)镻N結(jié)加上封裝外殼和電極引線就是二極管，所以拿一個(gè)二極管來(lái)當(dāng)成PN結(jié)。P區(qū)為正極

7、；N區(qū)為負(fù)極。對(duì)于圖示的實(shí)驗(yàn)電路，（表示二極管負(fù)極的黑色圓環(huán)在右側(cè)。此時(shí)發(fā)光二極管導(dǎo)通而發(fā)光。電源正極二極管負(fù)極黑色圓環(huán)標(biāo)記在右側(cè)發(fā)光二極管發(fā)光1.2.2 PN結(jié)的單向?qū)щ娦訮N結(jié)最重要的特性是單向?qū)щ娞?此時(shí)發(fā)光二極管不發(fā)光，說(shuō)明PN結(jié)不導(dǎo)電。這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明PN結(jié)（二極管）具有單向?qū)щ娦浴?將PN結(jié)左右翻轉(zhuǎn)180，二極管負(fù)極接電源正極，黑色標(biāo)記在左側(cè)。發(fā)光二極管熄滅 此時(shí)發(fā)光二極管不發(fā)光，說(shuō)明PN結(jié)不導(dǎo)電。這個(gè) PN結(jié)具有單向?qū)щ娦裕鬚區(qū)的電位高于N區(qū)，電流從P區(qū)流到N區(qū)，PN結(jié)呈低阻性，所以電流大；若P區(qū)的電位低于N區(qū)，電流從N區(qū)流到P區(qū)，PN結(jié)呈高阻性，所以電流小。如果外加電壓使：PN結(jié)

8、P區(qū)的電位高于N區(qū)的電位稱(chēng)為加正向電壓，簡(jiǎn)稱(chēng)正偏；PN結(jié)P區(qū)的電位低于N區(qū)的電位稱(chēng)為加反向電壓，簡(jiǎn)稱(chēng)反偏。下面對(duì)PN結(jié)的單向?qū)щ娦赃M(jìn)行解釋。 PN結(jié)具有單向?qū)щ娦?，若P區(qū)的電位高于N區(qū)，電流1.2.2.1 PN結(jié)加正向電壓時(shí)的導(dǎo)電情況 PN結(jié)加正向電壓時(shí)的導(dǎo)電情況如圖所示。外電場(chǎng) 外加的正向電壓有一部分降落在PN結(jié)區(qū)，方向與PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)方向相反，削弱了內(nèi)電場(chǎng)。于是，內(nèi)電場(chǎng)對(duì)多數(shù)載流子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的阻礙減弱，擴(kuò)散電流加大。擴(kuò)散電流遠(yuǎn)大于漂移電流，可忽略漂移電流的影響，PN結(jié)呈現(xiàn)低阻性。內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng)IF1.2.2.1 PN結(jié)加正向電壓時(shí)的導(dǎo)電情況 1.2.2.2 PN結(jié)加反向電壓時(shí)的導(dǎo)電情況 PN結(jié)加反向電壓時(shí)的導(dǎo)電情況如圖所示。外加的反向電壓有一部分降落在PN結(jié)區(qū)，方向與PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)方向相同，加強(qiáng)了內(nèi)電場(chǎng)。 內(nèi)電場(chǎng)對(duì)多子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的阻礙增強(qiáng)，擴(kuò)散電流大大減小。此時(shí)PN結(jié)區(qū)的少子在內(nèi)電場(chǎng)作用下形成的漂移電流大于擴(kuò)散電流，可忽略擴(kuò)散電流，PN結(jié)呈現(xiàn)高