《电子技术基础》课程PPT教学课件（模拟部分）03 二极管及其基本电路

第三章二极管及其基本电路重点：1.理解PN结的单向导电性。2.了解二极管、稳压管的基本构造、、工作原理和特性曲线，理解主要参数的意义：3.会分析含有二极管的电路

第三章 二极管及其基本电路 重点： 1.理解PN结的单向导电性。 2.了解二极管、稳压管的基本构造、工作原理 和特性曲线，理解主要参数的意义； 3.会分析含有二极管的电路

8 3. 1半导体基础知识3.1.1半导体材料根据物体导电能力的不同，分为>导体一一容易传导电流的材料，如金属>绝缘体一一几乎不传导电流的材料，如橡胶、陶瓷、塑料。>半导体一一导电能力介于导体和绝缘体的材料，如硅、锗。半导体的导电性能的特点：光敏性、热敏性、惨杂性

3.1.1 半导体材料 根据物体导电能力的不同，分为 §3.1 半导体基础知识 ➢ 导体－－容易传导电流的材料，如金属 ➢ 绝缘体－－几乎不传导电流的材料，如橡胶、陶瓷、 塑料。 ➢ 半导体－－导电能力介于导体和绝缘体的材料，如 硅、锗。 半导体的导电性能的特点：光敏性、热敏性、惨杂性

3.1.2本征半导体1、 什么是本征半导体?本征半导体是纯净的晶体结构的半导体。无杂质稳定的结构典型的半导体是硅Si和锗Ge，，它们都是4价元素。G锗原子(32)硅原子(14)

本征半导体是纯净的晶体结构的半导体。 1、什么是本征半导体？ 无杂质 稳定的结构 3.1.2 本征半导体 典型的半导体是硅Si和锗Ge，它们都是4价元素。 si 硅原子(14) G e 锗原子(32) Ge

2、 本征半导体的结构共价键由于热运动，具有足够能量自由I的价电子挣脱共价键的束缚而成为自由电子自由电子的产生使共价键中留有一个空位置，称为空穴自由电子与空穴相碰同时消失，称为复合动态平衡一定温度下，自由电子与空穴对的浓度一定；温度升高，热运动加剧，挣脱共价键的电子增多，自由电子与空穴对的浓度加大

2、本征半导体的结构 由于热运动，具有足够能量 的价电子挣脱共价键的束缚 而成为自由电子 自由电子的产生使共价键中 留有一个空位置，称为空穴 自由电子与空穴相碰同时消失，称为复合。 共价键 一定温度下，自由电子与空穴对的浓度一定；温度升 高，热运动加剧，挣脱共价键的电子增多，自由电子与 空穴对的浓度加大。 动态平衡

3、 本征述导体中的两种载流子运载电荷的粒子称为载流子。外加电场时，带负电的自由电H子和带正电的空穴均参与导电，且运动方向相反。由于载流子数目很少，故导电性很差。两种载流子温度升高，热运动加剧，载流子浓度增大，导电性增强。热力学温度0K时不导电

两种载流子 外加电场时，带负电的自由电 子和带正电的空穴均参与导电， 且运动方向相反。由于载流子数 目很少，故导电性很差。 3、本征半导体中的两种载流子 运载电荷的粒子称为载流子。 温度升高，热运动加剧，载流子浓度增大，导电性增强。 热力学温度0K时不导电

3.1.3杂质半导体1. N型半导体多数载流子可见：自庄a.N型半导体中自由电子很多(多中数载流子)，空穴很少(少数载流子);施主b.导电性能显著增加。磷(P)

1. N型半导体 +5 磷（P） 多数载流子 3.1.3 杂质半导体 可见： a . N 型半导体中自由电子很多(多 数载流子)，空穴很少(少数载流 子) ； b . 导电性能显著增加

2. P型半导体多数载流子空穴空位可见：+3a.P型半导体中自由电子很少受主(少子)，空穴很多(多子)原子b.导电性能显著增加。硼(B)

2. P型半导体 +3 硼（B） 多数载流子 可见： a .P 型半导体中自由电子很少 (少子)，空穴很多(多子)； b.导电性能显著增加

注意：>杂质半导体主要靠多数载流子导电。掺入杂质越多，多子浓度越高，导电性越强，实现导电性可控。>少子数量极少，但受温度的影响很大，其数量随温度的升高而增多。在杂质半导体中，温度变化时，载流子的数目变化吗？少子与多子变化的数目相同吗？少子与多子浓度的变化相同吗？

➢ 杂质半导体主要靠多数载流子导电。掺入杂质越多，多 子浓度越高，导电性越强，实现导电性可控。 注意： ➢ 少子数量极少，但受温度的影响很大，其数量随温度的 升高而增多。 在杂质半导体中，温度变化时，载流子的数目变化 吗？少子与多子变化的数目相同吗？少子与多子浓度的 变化相同吗？

$ 3.2PN结的形成及单向导电性3. 2.1 PN结的形成物质因浓度差而产生的运动称为扩散运动空穴负离子正离子自由电子P区空穴N区自由电浓度远高子浓度远高于N区。于P区。P区N区扩散运动扩散运动使靠近接触面P区的空穴浓度降低、靠近接触面N区的自由电子浓度降低，产生内电场

物质因浓度差而产生的运动称为扩散运动。 扩散运动 P区空穴 浓度远高 于N区。 N区自由电 子浓度远高 于P区。 扩散运动使靠近接触面P区的空穴浓度降低、靠近接触面 N区的自由电子浓度降低，产生内电场。 §3.2 PN结的形成及单向导电性 3.2.1 PN结的形成

由于扩散运动使P区与N区的交界面缺少多数载流子，形成内电场，从而阻止扩散运动的进行。内电场使空穴从N区向P区、自由电子从P区向N区运动。空间电荷区漂移运动因电场作用所产生的运动称为漂移运动。O+P区N区达到动态参与扩散运动和漂移运动的载流子数目相同，平衡，就形成了PN结

因电场作用所产 生的运动称为漂移 运动。 参与扩散运动和漂移运动的载流子数目相同，达到动态 平衡，就形成了PN结。 漂移运动 由于扩散运动使P区与N区的交界面缺少多数载流子，形成 内电场，从而阻止扩散运动的进行。内电场使空穴从N区向P 区、自由电子从P区向N 区运动