半導(dǎo)體二極管及其基本應(yīng)用電

1、第第3 3章章 半導(dǎo)體二極管及其基本應(yīng)用電路半導(dǎo)體二極管及其基本應(yīng)用電路3.1 半導(dǎo)體基本知識(shí)半導(dǎo)體基本知識(shí)受光照后，其導(dǎo)電能力大大增強(qiáng)；受光照后，其導(dǎo)電能力大大增強(qiáng)；當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，導(dǎo)電能力顯著增強(qiáng)；當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，導(dǎo)電能力顯著增強(qiáng)；在半導(dǎo)體中摻入少量特殊雜質(zhì)，其導(dǎo)電在半導(dǎo)體中摻入少量特殊雜質(zhì)，其導(dǎo)電 能力極大地增強(qiáng)；能力極大地增強(qiáng)；3.1.1 本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體共價(jià)健共價(jià)健 Si Si Si Si價(jià)電子價(jià)電子 Si Si Si Si價(jià)電子價(jià)電子空穴空穴自由電子自由電子本征激發(fā)本征激發(fā)3.1.2 雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體 Si Si Si Si p+多余多余電子電子磷原子失去一個(gè)磷原子失去

2、一個(gè)電子變?yōu)檎x子電子變?yōu)檎x子在常溫下即可變?cè)诔叵录纯勺優(yōu)樽杂呻娮訛樽杂呻娮?、N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體摻入五價(jià)元素?fù)饺胛鍍r(jià)元素，如磷元素，如磷元素2、P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體摻入三價(jià)元素?fù)饺肴齼r(jià)元素，如硼元素，如硼元素 Si Si Si SiB硼原子硼原子空穴空穴+N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體代表失去一個(gè)電子代表失去一個(gè)電子的五價(jià)雜質(zhì)離子的五價(jià)雜質(zhì)離子代表得到一個(gè)電子代表得到一個(gè)電子的三價(jià)雜質(zhì)離子的三價(jià)雜質(zhì)離子3.1.3 PN結(jié)結(jié)P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體+N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體濃度差濃度差多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)+形成空間電荷區(qū)形成空間電荷區(qū)少子的漂移運(yùn)動(dòng)少子的漂移運(yùn)動(dòng)空間電荷區(qū)變寬空間電荷區(qū)變寬

3、空間電荷區(qū)變窄空間電荷區(qū)變窄空間電荷區(qū)也稱空間電荷區(qū)也稱 PN 結(jié)、耗盡層、阻擋層。結(jié)、耗盡層、阻擋層。 P接正、接正、N接負(fù)接負(fù) +R+PNIF+R+PNIR ) 1e(TSUuIiuiOU(BR)反向特性反向特性U(BR)3.2 半導(dǎo)體二極管及其基本應(yīng)用電路半導(dǎo)體二極管及其基本應(yīng)用電路 把把PN結(jié)用管殼封裝，然后在結(jié)用管殼封裝，然后在P區(qū)和區(qū)和N區(qū)分別向外引區(qū)分別向外引出一個(gè)電極，即可構(gòu)成一個(gè)二極管。出一個(gè)電極，即可構(gòu)成一個(gè)二極管。 二極管是電子技術(shù)中最基本的半導(dǎo)體器件之一。二極管是電子技術(shù)中最基本的半導(dǎo)體器件之一。 根據(jù)其用途分有根據(jù)其用途分有檢波管檢波管、開關(guān)管開關(guān)管、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管、整

4、流整流管管和和發(fā)光二極管發(fā)光二極管等。等。硅高頻檢波管硅高頻檢波管開關(guān)管開關(guān)管穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管整流管整流管發(fā)光二極管發(fā)光二極管3.2.1 半導(dǎo)體二極管的幾種常用結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體二極管的幾種常用結(jié)構(gòu)金屬絲金屬絲陽(yáng)極引線陽(yáng)極引線N型鍺片型鍺片陰極引線陰極引線外殼外殼( a ) 點(diǎn)接觸型點(diǎn)接觸型鋁合金小球鋁合金小球N型硅型硅陽(yáng)極引線陽(yáng)極引線PN結(jié)結(jié)金銻合金金銻合金底座底座陰極引線陰極引線( b ) 面接觸型面接觸型陰極引線陰極引線陽(yáng)極引線陽(yáng)極引線二氧化硅保護(hù)層二氧化硅保護(hù)層P型硅型硅N型硅型硅( c ) 平面型平面型陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極D3.2.2 二極管的伏安特性二極管的伏安特性u(píng)iOISUonU(BR)+二極

5、管的伏安特性與溫度的關(guān)系二極管的伏安特性與溫度的關(guān)系uiOISUonU(BR)20803.2.3 二極管的主要參數(shù)二極管的主要參數(shù)3.2.4 二極管的等效電路二極管的等效電路uiOUonuiOUonUonUonrDUonuiOrDIUrDuDiDOQIDUDQiurDDdQiuDDdd) 1e(TDSDUuIiTDeddTSDDUuUIuiTDUIDTdIUr rd例例3.2.2DC2V500 ui+iiiD2.8mA5002DDUI3 . 98 . 226DTdIUrmA2 . 29.3mV203 . 9/500iiUIrd500 ui+ii9.3 * *定性分析定性分析：判斷二極管的工作狀

6、態(tài)判斷二極管的工作狀態(tài)導(dǎo)通導(dǎo)通分析方法分析方法 若二極管是理想的，正向?qū)〞r(shí)壓降為零，反向若二極管是理想的，正向?qū)〞r(shí)壓降為零，反向截止時(shí)二極管相當(dāng)于斷開。截止時(shí)二極管相當(dāng)于斷開。截止截止例例1：XX- D6V12V3k BAUAB+例例2：t 例例2的的Multisim仿真電路和波形仿真電路和波形例例3：t t 整整流流電電路路 例例3的的Multisim仿真電路和波形仿真電路和波形例例4：例例5：練習(xí)題：練習(xí)題：D11V10k Uo+D24V+10V圖圖2D12V9V3k Uo+圖圖13.3 穩(wěn)壓二極管及其應(yīng)用電路穩(wěn)壓二極管及其應(yīng)用電路uiO+正向正向_+反向反向UZIZIZM UZ IZ穩(wěn)壓原理：穩(wěn)壓原理： IZ UZ_+DZZZZIUrUIRRLDZ+ Uo+ 限流電阻限流電阻UIRRLDZ+ Uo+ IRIZILmA5210LZLRUI解解:mA10k11020ZiRRUUImA5510LRZIII例例2：UiR+ Uo+ Uo=12VUiR+ Uo+ Uo=6.6VUiR+ Uo+ Uo=1.2V3.4 發(fā)光二極管及其基本應(yīng)用舉例發(fā)光二極管及其基本應(yīng)用舉例例例3.4.1R6VDIDm