1、基本半导体分立器件,半导体的基本知识 半导体二极管 半导体三极管,概述,在各种电子设备(如电视机、计算机等)中,其主要组成部分是电子线路。而电子线路中最重要的核心组成部分是半导体器件,如二极管、三极管、场效应管和集成电路等。本章将学到基本半导体器件的结构及作用。,半导体的基本知识,半导体的基本特性 热敏性 半导体的导电能力随着湿度的升高而迅速增加 光敏性 半导体的导电能力随光照的变化有显著改变 杂敏性 半导体的导电能力因掺入适量杂质而发生很大变化,半导体的基本知识,本征半导体 一种完全纯净的、结构完整的半导体晶体 本征半导体虽有大量的价电子,但没有自由电子,此时半导体是不导电的,半导体的基本知
2、识,杂质半导体N型半导体,N 型,磷原子,自由电子,载流子数 电子数,电子为多数载流子,空穴为少数载流子,半导体的基本知识,杂质半导体N型半导体,半导体的基本知识,杂质半导体型半导体,P 型,硼原子,空穴,空穴- 多子,电子- 少子,载流子数 空穴数,半导体的基本知识,杂质半导体型半导体,半导体的基本知识,PN结的形成,内建电场,半导体的基本知识,PN结的单向导电性 外加正向电压 正偏导通,呈低阻状态,电流较大,内电场,外电场,半导体的基本知识,PN结的单向导电性 外加反向电压 反偏截止,呈高阻状态,电流近似为零,半导体二极管,外形,半导体二极管,结构,PN 结 + 引线 + 管壳 = 二极管
3、(Diode),半导体二极管,符号 (普通二极管) 分类 按结构分:点接触型、面接触型和平面型 按材料分:硅二极管、锗二极管 按功能分:普通二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管、发光二极管等,半导体二极管,单向导电性 实物演示,半导体二极管,伏安特性曲线,正向特性,Uth,死区 电压,反向特性,IS,U (BR),反向击穿,导通压降 = (0.6 0.8) V,硅管,(0.1 0.3) V,锗管,伏安特性曲线仿真,半导体二极管,主要参数 最大整流电流F 反向击穿电压UBR 反向电流IR 结电容和最高工作频率,半导体二极管,应用 开关电路(仿真) 整流电路(仿真) 稳压电路(仿真) 限幅电
4、路(仿真),半导体二极管,识别与简单测试 极性判别(演示) 性能测试(演示),半导体三极管,外形,半导体三极管,结构,发射极 E,基极 B,集电极 C,发射结,集电结, 基区, 发射区, 集电区,emitter,base,collector,NPN 型,PNP 型,半导体三极管,分类,按材料分: 硅管、锗管,按功率分: 小功率管 500 mW,按结构分: NPN、 PNP,按使用频率分: 低频管、高频管,大功率管 1 W,中功率管 0.5 1 W,半导体三极管,电流放大原理 三极管放大的条件,内部 条件,发射区掺杂浓度高,基区薄且掺杂浓度低,集电结面积大,外部 条件,发射结正偏 集电结反偏,半
5、导体三极管,电流放大原理 满足放大条件的三种电路,共发射极,共集电极,共基极,半导体三极管,电流放大原理 电流分配关系,IE = IC + IB,半导体三极管,特性曲线 输入特性曲线,输入 回路,输出 回路,半导体三极管,特性曲线 输入特性曲线,特性右移(因集电结开始吸引电子),导通电压 UBE(on),硅管: (0.6 0.8) V,锗管: (0.2 0.3) V,取 0.2 V,半导体三极管,特性曲线 输出特性曲线,半导体三极管,特性曲线 输出特性曲线,截止区,ICEO,截止区:IB 0 IC = ICEO 0条件:两个结反偏,半导体三极管,特性曲线 输出特性曲线,ICEO,2.放大区:条件:发射结正偏集电结反偏,放大区,半导体三极管,特性曲线 输出特性曲线,ICEO,3.饱和区:uCE u BE uCB = uCE u BE 0 条件:两个结正偏 特点:IC IB,饱 和 区,半导体三极管,主要参数 电流放大系数 极间反向电流ICBO、ICEO 极限参数,半导体三极管,三极管的测试 NPN与PNP的判断 、的判断 好坏的判断 实物演示,半导体三极管,三极管的应用 放大应用(仿真) 开关应用(仿真),