第10章 半导体及二极管.ppt

第十章半导体及二极管
半导体的基本知识
本征半导体→杂质半导体(N型和P型)→半导体内的两种载流子运动→PN结
半导体材料高度提纯后的单晶体(硅、锗)
本征半导体掺入5价元素→N型半导体(电子多子,空穴少子)
本征半导体掺入3价元素→P型半导体(空穴多子,电子少子)
半导体内的两种载流子运动:浓度差→扩散运动,电场力作用下→漂移运动,
第十章半导体及二极管
复合运动→电子和空穴相遇同时消失。
PN结:P型和N型两种半导体结合在一起后形成的特殊界面,形成的过程:多数载流子先扩散→建立内电场→阻止扩散和有利少子漂移,最后
达到运态平衡,形成特殊界面。
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半导体二极管
二极管的结构和类型:结构→点接触、面接触;玻璃封装,塑料封装等种类非常多。
半导体二极管的伏安特性
由一个PN结组成,重要特性是单向导电性
+
—
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半导体二极管的主要参数:IF、VR、IR
二极管电路分析举例:
,二极管均为理想(理想特性的意义),试判断二极管的导电情况,并求出输出端电压大小VAO值。
(a)二极管截止,输出-12V;
(b)D1导电,D2截止,输出为0V;
(c)D2、D1截止,输出为-9V;
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其它二极管
稳压管:应用在反向击穿区
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例10-1 填空
例10-2 填空
在杂质半导体中,多数载流子的浓度主要取决于杂质浓度,而少数载流子的浓度则与温度有很大关系
在PN结形成过程中,载流子的扩散运动是在浓度差的作用下产生的,漂移运动是在电场的作用下产生的。
第十章半导体及二极管
设图所示各电路中的二极管性能均为理想(所谓理想是指二极管的正向压降为零、反向电流为零)。试判断各电路中的二极管是导通还是截止,并求出A、B两点之间的电压UAB值。
例10-3
D
12V
V2
R
A
UAB
2k
15V
(a)
V1
B
D
R
A
V2
UAB
2k
10V
15V
(b)
V1
B
第十章半导体及二极管
B
D2
R
A
V2
UAB
2k
10V
15V
(c)
V1
D1
D2
R
A
V2
UAB
2k
10V
5V
(d)
V1
B
D1
解:图(a):D截止,UAB=-12V;图(b):D导通,UAB=15V;图(c):D1、D2截止,UAB=10V;图(d):D1截止,D2导通,UAB=-5V。
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电路如图10-3(a)所示。已知R1=R2=5kΏ,D1、D2的性能均理想,输入电压u1的变化范围为0~30V。试画出该电路的u0与u1的关系曲线。
例10-4
D1
D2
R1
R2
V1
V2
5k
5k
6V
18V
iD1
iD2
i1
i2
vI
vo