半导体二极管及其应用

媒 体 课
代表器件的类型 代表器件的材料
件
2代表二极管，3代表三极管。
台
州 学
1.2 半导体二极管
院
物
电 学
二、二极管的伏安特性
院
i
电
工 电
1、正向特性
子
锗 反向饱和电流
击穿电压UBR
教
2、反向特性
研
0
u
室 模
3、反向击穿特性
死 导通压降
区
拟
电
电 子
结论：
压
硅：0.5 V
技
术
二极管是非线性元件
锗： 0.1 V
多
伏安特性曲线
媒
二极管具有单向导电性
体
课
件
台 州
1.2 半导体二极管
学
院
物 电
三、二极管的主要参数
学 院 电
(1)
最大整流电流IFM————————
二极管长期运行允 许通过的最大正向平均电流
工
电
子
教
(2) 反向击穿电压UBM—— 允许加在二极管上的反向
研
电压最大值
室
模
拟 电 子
研 室
扩散运动
模
拟
内电场建立
电
子 技
阻碍扩散运动
少子漂移电流
耗尽层
多子扩散电流
术 多
促使漂移运动
媒
体 课
动态平衡
形成空间电荷区
PN结形成
件
台
州
1.1 PN结
学
院
物
电 学
三、PN结的单向导电性
空间电荷 区变窄
院
电 工
1、PN结正向偏置
电
子 教
正偏——P区接
研
电源正极，N区接电
室 模
源负极。
拟
电
子
内电场方
多
媒
康华光主编，《电子技术基础》 模拟部分 第三版，高教出版社
体 课
周雪 主编，《模拟电子技术》，西安电子科技大学出版社
件
台
州
学
院
物 电
课外阅读教材：
学
院
电
工 电
1.谢自美
电子线路设计.实验.测试
华中理工大学出版社。
子
教
研
室 2.毕满清 电子技术实验与课程设计 机械工业出版社。
模
拟
电
子 技
3.童诗白主编《模拟电子技术基础》
台 州
第1章
半导体二极管及其应用
学
院
物
电
学
院
电 工
1.1
导体基础知识
电
子
教 研
1.2
半导体二极管
室
模 拟
1.3
半导体二极管基本应用
电
子
技 术
1.4
特殊二极管半
多
媒
体
课
件
台 州
第1章 半导体二极管及其应用电路
学
院
物 电
1.1 PN结
学
院 电
学习目标：1.熟悉P型、N型半导体的
工 电
基本结构及特性
子
技
向
术
外电场方
多 媒
向
体 课
PN结正偏时呈导通状态，正向电阻很小，正向电流很大。
件
台 州
1.1 PN结
学
院
物
电 学
2、PN结反向偏置
院
空间电荷 区变宽
电
工
电 子 教
反偏——P区接 电源负极，N区接电
研 源正极。
室
模
拟
电
子
内电场方
技 术 多
向 外电场方
媒
向
体 课
PN结反偏时呈截止状态，反向电阻很大，反向电流很小。
在本征半
－ － －－
模 拟
导体中掺入 微量三价元
+4 +3 +4
－ －－－
电 子
素。
技
+4 +4 +4
－ － －－
术
多
硼原子
受主离子
媒
体
课 件
多数载流子--空穴 少数载流子--电子
台 州
1.1 PN结
学
院
物 电
二、PN结的形成
学
院 形成过程：
电
工 P型和N型半导体结合 电
子 教
多子浓度差
P型半导体 空间电荷区 N型半导体
体 元电路进行设计。
课
件
台
州
前
言
学
院
物 电
5. 学习方法
学 院
重点掌握基本概念、基本电路的分析、计算及设计方法。
电
工 6. 成绩评定标准
电 子
理论： 作业
20 %
教 研
中考
20 %
室 模
考勤、提问 、课外读书论文 10 %
拟 电
期终考试
50 %
子 技
7. 教学参考书
术
童诗白主编，《模拟电子技术基础》 第二版，高教出版社
台
州
绪
论
学
院
物 电
1. 本课程的性质
学 院
是一门专业技术基础课
电 工
2. 特点
电
非纯理论性课程
子 教
实践性很强
研
以工程实践的观点来处理电路中的一些问题
室
模 3. 研究内容
拟 电
以器件为基础、以信号为主线，研究各种模拟电子电路的工作原
子 理、特点及性能指标等。
技
术 4. 教学目标
多 媒
能够对一般性的、常用的电子电路进行分析，同时对较简单的单
件
台 州
1.2 半导体二极管
学
院
物
电
学
院
电 工
学习目标：1.了解二极管的结构和类型
电
子 教
2.掌握二极管的伏安特性
研 室
3.熟悉二极管的使用方法
模
拟 电
学习重点：1.二极管的伏安特性
子
技
2.二极管的主要参数
术
多
媒
体
课
件
台
州
1.2 半导体二极管
学
院
物 电
一、基本结构及类型
学 院
1、结构
电
工
由一个PN结构成
教 研
2.掌握PN结的单向导电性
室
模
拟 电
学习重点：1. P型、N型半导体的形成
子 技
和电结构特点
术 多
2. PN结的正向和反向导电
媒 体
特性
课
件
台 州
1.1 PN结
学
院
物
电 学
一、半导体的基本知识
院 电
根据材料的导电能力，可以将他们划分为导体、绝缘体和半导体。
工
典型的半导体是硅Si和锗Ge，它们都是4价元素。
室 模 拟
体中掺入微量五 价元素。
+4
+5 +4
电
++ + + ++ ++
子
+4 +4 +4
技
术
磷原子
电子空穴对
多 媒
施主离子
体
课 件
多数载流子---电子 少数载流子--空穴
台 州
1.1 PN结
学
Baidu Nhomakorabea
院
物
电 学
（二）P型半导体
院
电 工
硅原子
空穴
电子空穴对
空穴
电
子 教 形成：
+4 +4 +4
P型半导体
研 室
电
子
教
研
室
模
拟
电
子
技
术
多
（a）点接触型
（b）面接触型
（c）平面型
媒
体
课
件
台 州
1.2 半导体二极管
学
院
物 电
2、符号
学
阳极 a
阴极 k
院
电
工
电
PN
子 教
3、分类
研 室 模 拟
材料：硅二极管和锗二极管 用途：整流、稳压、开关、普通二极管 结构、工艺：点接触、面接触
电
子
4、型号
技
术
2AP9
多
用数字代表同类器件的不同规格
第二版，高教出版社
术
多
媒 体
4.康华光主编《电子技术基础》模拟部分
第三版，高教出版社
课
件
目录
1 绪论
2 半导体二极管及其应用电路
3 半导体三极管及其放大电路
4 场效应管及其应用
5 集成运算放大器
主
6 负反馈放大器
编
7集成运算放大器的基本应用
8 波形发生电路
周
9 功率放大器
雪
10 直流稳压电源
11晶闸管及其应用电路
空穴 自由电子
接近绝缘体。导电性取决于外加
子 技 术
+4
+4 +4
能量：温度变化，导电性变化； 光照变化，导电性变化。
多
媒
体
本征半导体的共价键结构
课
件
台 州
1.1 PN结
学
院
物 电
二、N型和P型半导体
学 院 电
（一） N型半导体
硅原子
多余电子
自由电子
工
电
子 教
形成：
+4 +4 +4
研
在本征半导
N型半导体 ++ + +
电
子
教
研
室
模
拟 电
si
GGee
+44
子
技
术
多
媒 体
硅原子
锗原子
硅和锗最外层轨道上的 四个电子称为价电子。
课
件
台 州
1.1 PN结
学
院
物
电 学
二、本征半导体
院 电
本征半导体——纯净的、不含其他杂质的半导体
工
电 子 教 研
+4
+4
+4
载流子 电子 空穴
室
模 拟
+4
+4 +4
本征半导体的导电能力很弱，
电