半导体器件-模拟电子技术.ppt

第3章半导体器件;1半导体的根底知识;1半导体的根底知识;1本征半导体;制造半导体器件的材料不是本征半导体，而是人为的掺入杂质的半导体，目的是为了提高半导体的导电能力;〔1〕掺入5价元素〔磷〕;N型半导体的简化图示;〔2〕掺入3价元素〔硼〕;P型半导体的简化图示;3半导体的导电性;掺入杂质对本征半导体的导电性有很大的影响。;N型半导体：电子为多子，空穴为少子

载流子数≈自由电子数

施主原子提供电子，不能移动，带正电。;;引起载流子定向移动的类型;PN结;PN结;结论;3PN结的伏安特性;4PN结的反向击穿特性;◆齐纳击穿——高掺杂下，耗尽层的宽度很小，较小的反向电压就可以形成很强的电场，把价电子从共价键中“拉出来”，产生电子、孔穴对，引起电流急剧增加。;对硅材料而言：反向击穿电压在7V以上的为雪崩击穿；4V以下的为齐纳击??；4V-7V间的击穿包括两种击穿。

无论是哪种击穿，只要PN结不因电流过大产生过热而损坏，当反向电压下降到击穿电压以下时，它的性能又可以恢复到击穿前的情况。热击穿是尽量防止的，电击穿可以加以利用。;4PN结的电容特性;扩散电容CD;反偏时势垒电容CT起主要作用，此时PN结的总电容C≈CT;1、N型半导体带负电，P型半导体带正电。这种说法是否正确？;N型半导体：电子为多子，空穴为少子

载流子数≈自由电子数

施主原子提供电子，不能移动，带正电。;PN结反向偏置时，呈现高电阻，少子的定向移动形成很小的反向漂移电流，且和温度有关。;PN结的伏安特性;热击穿是尽量防止的，电击穿可以加以利用。;1半导体二极管的结构;分类：;;点接触型;面接触型;平面型二极管;二极管的符号：;2二极管的伏安特性;(1)正向特性;(2)反向特性;3二极管的参数;4.IR—反向电流(管子未被击穿前的反

向电流，该值越小单向导电性越好);温度对二极管特性的影响：;4半导体二极管的型号;一、理想二极管;二极管根本电路如下图，VDD=10V，应用理想模型求解电路的VD和ID。;二、二极管的恒压降模型;二极管根本电路如下图，VDD=10V，应用恒压降模型求解电路的VD和ID。;三、二极管的折线近似模型;三小信号模型;复习;二极管的模型;二极管的单向导电性应用很广，可用于：限幅、整流、开关、检波、元件保护等。;1、限幅电路：它是用来让信号在预置的电平范围内，有选择地传输一局部。;半导体二极管;2、开关电路：利用二极管的单向导电性以接通或断开电路，这在数字电路中广泛应用。;3、整流电路：将交流电压转换成脉动的直流电压。;半导体二极管;7特殊二极管;当反向电压加到某一定值时UZ，产生反向击穿，反向电流急剧增加，只要控制反向电流不超过一定值，管子就不会损坏。;2〕、稳压管的主要参数;③额定功耗PZM;稳压二极管在工作时应反接，并串入一只电阻电阻的作用一是起限流作用，以保护稳压管；其次是当输入电压或负载电流变化时，通过该电阻上电压降的变化，取出误差信号以调节稳压管的工作电流，从而起到稳压作用。;接法：反接;三、应用;例2：电路如图，IZmax=50mA，R=0.15KΩ,UI=24V,IZ=5mA,UZ=12V，问当RL=0.2KΩ时，电路能否稳定，为什么？当RL=0.8KΩ时，电路能否稳定，为什么？;例3、电路如图，UI=12V，UZ=6V，R=0.15KΩ，IZ=5mA，IZMAX=30mA,问保证电路正常工作时RL的取值范围;例4：u=10sin(?t)V,UZ=6V,IZ=10mA，Izmax=30mA,画出uo的波形，并求限流电阻R的最小值。;例5：u=10sin(?t)V,UZ=+6V,IZ=10mA，Izmax=30mA,画出uo的波形，并求限流电阻R的最小值。;例6：u=3sin(?t)V,UZ=6V,IZ=10mA，Izmax=30mA,画出uo的波形，并求限流电阻R的最小值。;例7稳压电路如下图，直流输入电压VI的电压在12V~13.6V之间。负载为9V的收音机，当它的音量最大时，需供给的功率为0.5W。稳压管的VZ=9V，稳定电流IZmin=5mA，额定功率为1W，R=51Ω。试分析稳压管电路能否正常工作。;收音机所需电流;由于收音机音量最大时，稳压管流过的电流;其它类型二极管;发光二极管;◆光电二极管;光电二极管基本电路;光电二极管的伏安特性;◆发光二极管;发光二极管基本电路