二极管电路 第一章 半导体二极管及其基本电路_工学_高等教育_教育专区

内容简介习题解答内容简介1. 半导体材料根据物体导电能力(电阻率)的不同，来划分导体、绝 缘体和半导体。 导 体：ρ109Ω·cm 半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间。2. 半导体的材料典型的半导体元素有硅Si和锗Ge .3.本征半导体化学成分纯净、结构完整的半导体。4.杂质半导体 杂质半导体：在本征半导体中参入微量的杂质 形成的半导体。根据参杂元素的性质，杂质半导 体分为P型（空穴型）半导体和N型（电子型）半 导体。由于参杂的影响，会使半导体的导电性能 发生显著的改变。P型半导体 ：在本征半导体中参入微量三价元 素的杂质形成的半导体，常用的三价元素的杂质 有硼、铟等。N型半导体 ：在本征半导体中参入微量五价元 素的杂质形成的半导体，常用的三价元素的杂质 有磷、砷和锑等。 在N型半导体中，自由电子为多数载流子，而 空穴为少数载流子。 思考题 ：既然P型半导体的多数载流子是空 穴，少数载流子是自由电子，所以，P型半导体 带正电。此说法正确吗？5. PN结一.PN结的形成本征半导体在两侧通过扩散不同的杂质,分别 形成P型半导体和N型半导体。将在P型半导体和N 型半导体的结合面上形成的.（见图 下一页）二.PN结的单向导电性正偏与反偏：当外加电压使PN结中P区的电位 高于N区的电位，称为加正向电压，简称正偏；反 之称为加反向电压，简称反偏。

五、PN结及其单向导电性1、PN结 把P型半导体和N型半导体用特殊的工艺使其结 合在一起，就会在交界处形成一个特殊薄层，该薄 层称为“PN结”。PN结1.PN结加正向电压 PN结加正向电压时，呈现低电阻，具有较大的正 向扩散电流， PN结导通。其示意图如 图1.1.7所示。 2. PN结加反向电压 PN结加反向电压时，呈现高电阻二极管电路，具有很小的反 向漂移电流，PN结截止。其示意图如 图1.1.8所示。 3. PN结的单向导电性 PN结加正向电压（正偏）时导通；加反向电压 （反偏）时截止的特性，称为PN结的单向导电性。 Home4、PN结的单向导电性（1）PN结加正向电压，PN结导通。 （2）PN结加反向电压，PN结截止。 结论：PN结加正向电压导通，加反向电压截止， 这就是PN结的“单向导电性”动画2. PN结的正向特性死区电压Vth 硅材料为0.5V 左右；锗材料 为0.2V左右。导通电压Von 硅材料为 0.6~0.7V左右； 锗材料为 0.2~0.3V左右。 图1.1.9 PN结的正向特性Is=10-8A VT=26mV n =2死区电压导通电压BackNextHome3. PN结的反向特性图1.1.10 PN结 的反向特性反向电流： 在一定温度下， 少子的浓度一定， 当反向电压达到 一定值后，反向 电流IR 即为反向 饱和电流IS，基 本保持不变。

反向电流受温 度的影响大。硅管-IS 锗管BackNextHome4. PN结的反向击穿特性反向击穿：当 反向电压达到一 定数值时，反向 电流急剧增加的 现象称为反向击 穿（电击穿）。 若不加限流措施， PN结将过热而损 坏，此称为热击 穿。电击穿是可 逆的，而热击穿 是不可逆的，应 该避免。 图1.1.11 PN结的 反向击穿特性VBRBackNextHome1.半导体二极管的结构在PN结上加上引线和封装，就成为一个二极管。二极 管按结构分有点接触型、面接触型和平面型三大类。 一. 点接触型二极管 PN结面积小， 结电容小，用于检 波和变频等高频电 路。(a)点接触型 图1.2.1 二极管的结构示意图NextHome二. 面接触型二极管PN结面积大， 用于工频大电流 整流电路。(b)面接触型 图1.2.1 二极管的结构示意图BackNextHome三. 平面型二极管阳极 引线阴极 引线P N P 型支持衬底 (c)平面型 图1.2.1 二极管的结构示意图往往用于 集成电路制造艺 中。PN 结面积 可大可小，用于 高频整流和开关 电路中。BackNextHome四. 二极管的图形符号 阳极a k阴极图1.2.2 二极管的符号2.半导体二极管的V-I特性二极管的特性与PN结的特性基本相同，也分正向特性、 反向特性和击穿特性。