《電子電路分析與實(shí)踐》課件-3半導(dǎo)體二極管

電子電路分析與實(shí)踐半導(dǎo)體二極管張家口職業(yè)技術(shù)學(xué)院《電子電路分析與實(shí)踐》教學(xué)團(tuán)隊(duì)二極管：一個(gè)PN結(jié)就是一個(gè)二極管。單向?qū)щ姡憾O管正極接電源正極，負(fù)極接電源負(fù)極時(shí)電流可以通過。反之電流不能通過。

符號(hào)半導(dǎo)體二極管根據(jù)物體導(dǎo)電能力(電阻率)的不同，劃分為導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體。半導(dǎo)體的電阻率為10-3～109

cm。典型的半導(dǎo)體有硅Si和鍺Ge以及砷化鎵GaAs等。半導(dǎo)體的特點(diǎn)：導(dǎo)電能力不同于導(dǎo)體、絕緣體；受外界光和熱刺激時(shí)電導(dǎo)率發(fā)生很大變化——光敏元件、熱敏元件；摻進(jìn)微量雜質(zhì)，導(dǎo)電能力顯著增加——半導(dǎo)體。半導(dǎo)體的基本知識(shí)當(dāng)T=0K和無外界激發(fā)時(shí)，導(dǎo)體中沒有載流子，不導(dǎo)電。當(dāng)溫度升高或受到光的照射時(shí)有的價(jià)電子可以掙脫原子核的束縛，而參與導(dǎo)電。

因熱激發(fā)而出現(xiàn)的自由電子和空穴是同時(shí)成對(duì)出現(xiàn)的，稱為電子空穴對(duì)。半導(dǎo)體的基本知識(shí)本征激發(fā)+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4自由電子空穴

在本征半導(dǎo)體中摻入三價(jià)或五價(jià)元素。摻入雜質(zhì)的本征半導(dǎo)體稱為雜質(zhì)半導(dǎo)體。N型半導(dǎo)體（電子型半導(dǎo)體）在本征半導(dǎo)體中摻入五價(jià)的元素(磷、砷、銻

)雜質(zhì)半導(dǎo)體+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+5+5自由電子多余電子，成為自由電子在本征半導(dǎo)體中摻入三價(jià)的元素（硼）P型半導(dǎo)體+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+3+3空穴空穴本征半導(dǎo)體——完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體。載流子——可以自由移動(dòng)的帶電粒子。電導(dǎo)率——與材料單位體積中所含載流子數(shù)有關(guān)，載流子濃度越高，電導(dǎo)率越高。N型半導(dǎo)體的多數(shù)載流子為電子，少數(shù)載流子是空穴；P型半導(dǎo)體的多數(shù)載流子為空穴，少數(shù)載流子是電子。本征半導(dǎo)體、空穴及其導(dǎo)電作用本征半導(dǎo)體、N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體呈電中性本征半導(dǎo)體：空穴數(shù)=自由電子數(shù)N型半導(dǎo)體：自由電子數(shù)=正離子數(shù)+空穴數(shù)；P型半導(dǎo)體：空穴數(shù)=負(fù)離子數(shù)+自由電子數(shù)。導(dǎo)體顯電性+五價(jià)的元素+三價(jià)的元素產(chǎn)生多余電子產(chǎn)生多余空穴因濃度差多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)由雜質(zhì)離子形成空間電荷區(qū)

空間電荷區(qū)形成內(nèi)電場

內(nèi)電場促使少子漂移內(nèi)電場阻止多子擴(kuò)散PN結(jié)的形成外加的正向電壓削弱了內(nèi)電場內(nèi)電場對(duì)多子擴(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PN結(jié)呈現(xiàn)低阻性。

(1)PN結(jié)加正向電壓P區(qū)的電位高于N區(qū)的電位，稱為加正向電壓，簡稱正偏。

PN結(jié)的形成P區(qū)的電位低于N區(qū)的電位，稱為加反向電壓，簡稱反偏。（2）PN結(jié)加反向電壓

外加反向電壓加強(qiáng)了內(nèi)電場內(nèi)電場對(duì)多子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的阻礙增強(qiáng)擴(kuò)散電流大大減小漂移電流大于擴(kuò)散電流PN結(jié)呈現(xiàn)高阻性PN結(jié)的形成PN結(jié)正向電阻小，反向電阻大——單向?qū)щ娦?。總結(jié)PN結(jié)面積大，用于大電流整流電路。(1)點(diǎn)接觸型二極管PN結(jié)面積小，結(jié)電容小