二极管及整流电路.ppt

*第6章二极管及整流电路§1半导体基础一、半导体导体半导体绝缘体光敏特性杂敏特性热敏特性正四面体结构中四个原子分别处在正四面体的四个顶角上,任意顶角上的原子和中心原子各贡献一个价电子为该两个原子所共有,形成共价键。第1页/共35页*第6章二极管及整流电路正四面体结构图晶体结构平面示意图第2页/共35页*第6章二极管及整流电路二、本征半导体本征半导体就是指纯净的、未掺杂任何杂质并且没有晶格缺陷的完整的半导体。共价键结构中,原子最外层拥有八个电子并处于相对稳定状态,但在一定条件下,外层电子可能受到激发成为自由电子。并在其原来所在的晶格原子的外层轨道上留下一个空位,叫做空穴。空穴和自由电子都可称为本征半导体中的载流子,其定向移动形成半导体中的电流。在热能、外电场或其他能量激发下,自由电子不断产生。当自由电子移动到一个空穴附近,就会填补到这个空穴上,该过程叫做复合。第3页/共35页*第6章二极管及整流电路三、杂质半导体N型半导体P型半导体第4页/共35页*第6章二极管及整流电路N型半导体在本征半导体硅(或锗)中掺入微量的V族元素(例如磷P),在本征硅晶体结构没有发生改变的前提下,硅晶体中某些位置的硅原子被磷原子取代。具有多余电子的半导体材料。自由电子为多数载流子(简称“多子”),空穴为少数载流子(简称“少子”)。第5页/共35页*第6章二极管及整流电路P型半导体在本征半导体硅(或锗)中掺入微量的III族元素(例如硼B),在本征硅晶体结构没有发生改变的前提下,硅晶体中某些位置的硅原子被硼原子取代。空穴为多子,自由电子为少子。注意:无论N型半导体还是P型半导体都是电中性,对外不显电性。第6页/共35页*第6章二极管及整流电路§2PN结一、PN结的形成PN结:在同一片半导体基片上P型半导体材料和N型半导体 材料相结合的区域。P区与N区中载流子的扩散运动第7页/共35页*第6章二极管及整流电路平衡状态下形成空间电荷区扩散运动扩散电流浓度差异空间电荷区内电场漂移运动漂移电流一个稳定的PN结,其内部的总电流为零,并且空间电荷区的宽度相对稳定第8页/共35页*第6章二极管及整流电路二、PN结的特性1、PN结单相导电性PN结P区电位高于N区电位的情况称为正向偏置内电场减弱,扩散大于漂移,形成正向电流第9页/共35页*第6章二极管及整流电路PN结N区电位高于P区电位的情况称为反相偏置内电场加强,扩散停止,少量漂移,形成较小反向电流第10页/共35页