《电工学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第十五章 半导体二极管和三极管

dianzi 第15章半导体二极管和三极管 15.1半导体的导电特性 15.2PN结 15.3半导体二极管 15.4稳压二极管 15.5半导体三极管 章目录返回上一页下一页

章目录 返回 上一页 下一页 第15章 半导体二极管和三极管 15.3 半导体二极管 15.4 稳压二极管 15.5 半导体三极管 15.2 PN结 15.1 半导体的导电特性

、梳术 第15章半导体二极管和三极管 本章要求： 一、理解PN结的单向导电性，三极管的电流分配和 电流放大作用； 二、了解二极管、稳压管和三极管的基本构造、工 作原理和特性曲线，理解主要参数的意义； 三、会分析含有二极管的电路。 章目录返回上一页下一页

章目录 返回 上一页 下一页 第15章 半导体二极管和三极管 本章要求： 一、理解PN结的单向导电性，三极管的电流分配和 电流放大作用； 二、了解二极管、稳压管和三极管的基本构造、工 作原理和特性曲线，理解主要参数的意义； 三、会分析含有二极管的电路

、术 对于元器件，重点放在特性、参数、技术指标和 正确使用方法，不要过分追究其内部机理。讨论器 件的目的在于应用。 学会用工程观点分析问题，就是根据实际情况， 对器件的数学模型和电路的工作条件进行合理的近 似，以便用简便的分析方法获得具有实际意义的结 果。 对电路进行分析计算时，只要能满足技术指标， 就不要过分追究精确的数值。 器件是非线性的、特性有分散性、RC的值有误 差、工程上允许一定的误差、采用合理估算的方法。 章目录返回上一页下一页

章目录 返回 上一页 下一页 学会用工程观点分析问题，就是根据实际情况， 对器件的数学模型和电路的工作条件进行合理的近 似，以便用简便的分析方法获得具有实际意义的结 果。 对电路进行分析计算时，只要能满足技术指标， 就不要过分追究精确的数值。 器件是非线性的、特性有分散性、RC 的值有误 差、工程上允许一定的误差、采用合理估算的方法。 对于元器件，重点放在特性、参数、技术指标和 正确使用方法，不要过分追究其内部机理。讨论器 件的目的在于应用

15.1半导体的导电特性 、n2 电子技术 ◆000000◆0000000000◆◆0◇0◆00◇00000000◆ 半导体的导电特性： 热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强 (可做成温度敏感元件，如热敏电阻)。 光敏性：当受到光照时，导电能力明显变化（可做 成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极 管、光敏三极管等)。 掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电 能力明显改变（可做成各种不同用途的半导 体器件，如二极管、三极管和晶闸管等)。 章目录返回上一页下一页

章目录 返回 上一页 下一页 15.1 半导体的导电特性 半导体的导电特性： (可做成温度敏感元件，如热敏电阻)。 掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电 能力明显改变(可做成各种不同用途的半导 体器件，如二极管、三极管和晶闸管等）。 光敏性：当受到光照时，导电能力明显变化 (可做 成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极 管、光敏三极管等)。 热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强

电子技术 dianzi 15.1.1本征半导体 完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征 半导体。 .>、>y 价电 >1 共价健 晶体中原子的排列方式 硅单晶中的共价健结构 共价键中的两个电子，称为价电子。 章目录返回上一页下一页

章目录 返回 上一页 下一页 15.1.1 本征半导体 完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征 半导体。 晶体中原子的排列方式 硅单晶中的共价健结构 共价健 共价键中的两个电子，称为价电子。 Si Si Si Si 价电子

自由电子 、术 本征半导体的导电机理 价电子在获得一定能量 (温度升高或受光照)后， 即可挣脱原子核的束缚， 成为自由电子（带负电）， 同时共价键中留下一个空 位，称为空穴（带正电）。 这一现象称为本征激发。 空穴 温度愈高，晶体中产 价电子 生的自由电子便愈多。 在外电场的作用下，空穴吸引相邻原子的价电子 来填补，而在该原子中出现一个空穴，其结果相当 于空穴的运动（相当于正电荷的移动)。 章目录返回 上一页下一页

章目录 返回 上一页 下一页 Si Si Si Si 价电子 价电子在获得一定能量 （温度升高或受光照）后， 即可挣脱原子核的束缚， 成为自由电子（带负电）， 同时共价键中留下一个空 位，称为空穴（带正电）。 本征半导体的导电机理 这一现象称为本征激发。 空穴 温度愈高，晶体中产 生的自由电子便愈多。 自由电子 在外电场的作用下，空穴吸引相邻原子的价电子 来填补，而在该原子中出现一个空穴，其结果相当 于空穴的运动（相当于正电荷的移动）

本征半导体的导电机理 dianzi 当半导体两端加上外电压时，在半导体中将出 现两部分电流 ()自由电子作定向运动→电子电流 (2)价电子递补空穴→空穴电流 自由电子和空穴都称为载流子。 自由电子和空穴成对地产生的同时，又不断复 合。在一定温度下，载流子的产生和复合达到动态 平衡，半导体中载流子便维持一定的数目。 注意： ()本征半导体中载流子数目极少，其导电性能很差； (2)温度愈高，载流子的数目愈多，半导体的导电性 能也就愈好。所以，温度对半导体器件性能影响很大。 章目录返回上一页下一页

章目录 返回 上一页 下一页 本征半导体的导电机理 当半导体两端加上外电压时，在半导体中将出 现两部分电流 (1)自由电子作定向运动 →电子电流 (2)价电子递补空穴 →空穴电流 注意： (1) 本征半导体中载流子数目极少, 其导电性能很差； (2) 温度愈高， 载流子的数目愈多,半导体的导电性 能也就愈好。所以，温度对半导体器件性能影响很大。 自由电子和空穴都称为载流子。 自由电子和空穴成对地产生的同时，又不断复 合。在一定温度下，载流子的产生和复合达到动态 平衡，半导体中载流子便维持一定的数目

电子技术 15.1.2N型半导体和P型半导体 在本征半导体中掺入微量的杂质（某种元素）， 形成杂质半导体。 在常温下即可 变为自由电子 掺入五价元素 掺杂后自由电子数目 余 大量增加，自由电子导电 电 成为这种半导体的主要导 电方式，称为电子半导体 动画 或N型半导体。 磷原子 在N型半导体中自由电子 是多数载流子，空穴是少数 正离子 载流子。 章目录返回 上一页下一页

章目录 返回 上一页 下一页 15.1.2 N型半导体和 P 型半导体 掺杂后自由电子数目 大量增加，自由电子导电 成为这种半导体的主要导 电方式，称为电子半导体 或N型半导体。 掺入五价元素 Si Si p+Si Si 多 余 电 子 磷原子 在常温下即可 变为自由电子 失去一个 电子变为 正离子 在本征半导体中掺入微量的杂质（某种元素）, 形成杂质半导体。 在N 型半导体中自由电子 是多数载流子，空穴是少数 载流子。 动画

电子技术 dianzi 15.1.2 N型半导体和P型半导体 .>00>、>D0 动画 掺入三价元素 Si 空穴 掺杂后空穴数目大量 增加，空穴导电成为这 种半导体的主要导电方 式，称为空穴半导体或 硼原子 P型半导体。 在P型半导体中空穴是多 接受 电字变为 数载流子，自由电子是少数 负离子 载流子。 无论N型或P型半导体都是中性的，对外不显电性。 章目录返回上一页下一页

章目录 返回 上一页 下一页 15.1.2 N型半导体和 P 型半导体 掺杂后空穴数目大量 增加，空穴导电成为这 种半导体的主要导电方 式，称为空穴半导体或 P型半导体。 掺入三价元素 Si Si Si Si 在 P 型半导体中空穴是多 数载流子，自由电子是少数 载流子。 B– 硼原子 接受一个 电子变为 负离子 空穴 动画 无论N型或P型半导体都是中性的，对外不显电性

、n2 电子技术 1.在杂质半导体中多子的数量与 (a.掺杂浓度、b.温度)有关。 2.在杂质半导体中少子的数量与 b (a.掺杂浓度、b.温度)有关。 3.当温度升高时，少子的数量 (a.减少、b.不变、c.增多)。 4.在外加电压的作用下，P型半导体中的电流 主要是b,N型半导体中的电流主要是a (a.电子电流、b.空穴电流) 章目录返回上一页下一页

章目录 返回 上一页 下一页 1. 在杂质半导体中多子的数量与 （a. 掺杂浓度、b.温度）有关。 2. 在杂质半导体中少子的数量与 （a. 掺杂浓度、b.温度）有关。 3. 当温度升高时，少子的数量 （a. 减少、b. 不变、c. 增多）。 a b c 4. 在外加电压的作用下，P 型半导体中的电流 主要是 ，N 型半导体中的电流主要是 。 （a. 电子电流、b.空穴电流） b a