電子技術教案涉及職業(yè)技術教育

電子技術教案TOC\o"1-3"\h\z第一章雙極型半導體器件 2§1.1半導體的基本知識 21.1.1導體、半導體和絕緣體 21.1.3雜質半導體 3§1.2PN結 41.2.1PN結的形成與特性 4§1.3半導體二極管 51.3.1結構，符號 51.3.2二極管的伏安特性曲線 61.3.3主要參數(shù) 61.3.4穩(wěn)壓二極管 7§1.4半導體三極管 8第一章雙極型半導體器件§1.1半導體的基本知識1.1.1導體、半導體和絕緣體●導體：自然界中很容易導電的物質稱為導體，金屬一般都是導體，如鐵、銅、鋁等。●絕緣體：有的物質幾乎不導電，稱為絕緣體，如橡皮、陶瓷、塑料和石英?！癜雽w：另有一類物質的導電特性處于導體和絕緣體之間，稱為半導體，如鍺、硅、砷化鎵和一些硫化物、氧化物等●半導體的導電機理不同于其它物質，●其特點為：當受外界熱和光的作用時，它的導電能力明顯變化。?往純凈半導體中摻入某些雜質，會使其導電能力明顯改變。1.1.2本征半導體本征半導體：完全純凈的、結構完整的半導體晶體。用的最多的半導體是硅和鍺，最外層電子（價電子）都是四個。形成共價鍵后，每個原子最外層電子是八個，構成穩(wěn)定結構。在絕對零度以下，本征半導體中無活躍載流子，不導電1.1.3雜質半導體N型半導體：在硅或鍺晶體中摻入少量的五價元素磷（或銻）而形成。也稱為（電子半導體）。P型半導體：在硅或鍺晶體中摻入少量的三價元素，如硼(或銦)而形成，也稱為（空穴半導體）。雜質型半導體多子和少子的移動都能形成電流。但由于數(shù)量的關系，起導電作用的主要是多子。近似認為多子與雜質濃度相等。自由電子為多子空穴是多子§1.2PN結1.2.1PN結的形成與特性一、PN結的形成1.什么叫PN結？在N型半導體和P型半導體交界面處形成的帶電薄層。又稱空間電荷區(qū)、阻擋層、勢壘區(qū)。2.PN結的形成過程是電子和空穴不斷運動的綜合結果。多子擴散建立內電場（空間電荷區(qū)）阻擴散生漂移(少子)動態(tài)平衡擴散數(shù)=漂移數(shù)空間電荷區(qū)寬度一定PN結形成了二、PN結的基本特性單向導電性和電容效應1.什么叫單向導電性？PN結加不同極性電壓，表現(xiàn)不同特性。正向電壓（正向偏壓、正偏）——指P區(qū)接高電位，N區(qū)接低電位。反向電壓（反向偏壓、反偏）——指P區(qū)接低電位，N區(qū)接高電位?！?.3半導體二極管1.3.1結構，符號二極管的幾種常見結構:1.3.2二極管的伏安特性曲線1.3.3主要參數(shù)1.最大整流電流IOM二極管長期使用時，允許流過二極管的最大正向平均電流。2.反向擊穿電壓UBR二極管反向擊穿時的電壓值。擊穿時反向電流劇增，二極管的單向導電性被破壞，甚至過熱而燒壞。手冊上給出的最高反向工作電壓UWRM一般是UBR的一半。3.反向電流IR指二極管加反向峰值工作電壓時的反向電流。反向電流大，說明管子的單向導電性差，因此反向電流越小越好。反向電流受溫度的影響，溫度越高反向電流越大。硅管的反向電流較小，鍺管的反向電流要比硅管大幾十到幾百倍。以上均是二極管的直流參數(shù)，二極管的應用是主要利用它的單向導電性，主要應用于整流、限幅、保護等等。下面介紹兩個交流參數(shù)。4.微變電阻rDrD是二極管特性曲線上工作點Q附近電壓的變化與電流的變化之比：顯然，rD是對Q附近的微小變化區(qū)域內的電阻。二極管：死區(qū)電壓=0.5V，正向壓降?0.7V(硅二極管)理想二極管：死區(qū)電壓=0，正向壓降=0二極管的應用舉例1：二極管半波整流1.3.4穩(wěn)壓二極管一、符號穩(wěn)壓二極管是一種用特殊工藝制造的硅半導體二極管，代表符號如圖1.3-1(a)所示。型號通常有2CW××、2DW××等。二、穩(wěn)壓二極管特性工作在反向擊穿狀態(tài)下，具有穩(wěn)定電壓的性能。三、穩(wěn)壓二極管的參數(shù)（1）穩(wěn)定電壓UZ（2）電壓溫度系數(shù)aU（%/℃）穩(wěn)壓值受溫度變化影響的的系數(shù)。（3）動態(tài)電阻（4）穩(wěn)定電流IZ、最大、最小穩(wěn)定電流Izmax、Izmin。（5）最大允許功耗§1.4半導體三極管1.基本結構符號工作原理2.特性曲線(1)放大區(qū)：發(fā)射結正偏，集電結反偏。即：IC=bIB,且DIC=bDIB(2)飽和區(qū)：發(fā)射結正偏，集電結正偏。即：UCE<UBE，bIB>IC，UCE?0.3V(3)截止區(qū)：UBE<死區(qū)電壓，IB=0，IC=ICEO?03.主要參數(shù)1）電流放大倍數(shù)和2）集-基極反向截止電流ICBO3）集-射極反向截止電流ICEO4）集電極最大電流ICM集電極電流IC上升會導致三極管的β值的下降，當β值下降