第一章半導(dǎo)體基本器件及應(yīng)用電路,1.1半導(dǎo)體材料及導(dǎo)電特性,1.2PN結(jié)原理,1.4雙極型晶體管,1.3晶體二極管及應(yīng)用,返回,1.1半導(dǎo)體材料及導(dǎo)電特性,1.1.1本征半導(dǎo)體,1.1.2雜質(zhì)半導(dǎo)體,1.1.3漂移電流與擴(kuò)散電流,引言,返回,1.1半導(dǎo)體材料及導(dǎo)電特性,返回,1.1.1本征半導(dǎo)體,返回,1.1.1本征半導(dǎo)體（intrinsicsemiconductor）,返回,（二）本征激發(fā)和兩種載流子,返回,（三）本征載流子（intrinsiccarrier）濃度,返回,1.1.2雜質(zhì)半導(dǎo)體（donorandacceptorimpurities）,返回,（一）N型半導(dǎo)體（NTypesemiconductor）,+5,返回,（二）P型半導(dǎo)體（Ptypesemiconductor）,返回,（三）雜質(zhì)半導(dǎo)體中的載流子濃度,本征半導(dǎo)體中載流子由本征激發(fā)產(chǎn)生：ni=pi,摻雜半導(dǎo)體中（NorP）摻雜越多多子濃度少子濃度,雜質(zhì)半導(dǎo)體載流子由兩個(gè)過(guò)程產(chǎn)生：雜質(zhì)電離多子本征激發(fā)少子,由半導(dǎo)體理論可以證明，兩種載流子的濃度滿足以下關(guān)系：,1熱平衡條件：溫度一定時(shí)，兩種載流子濃度積之，等于本征濃度的平方。,N型半導(dǎo)體：若以nn表示電子（多子），pn表示空穴（少子）則有nn.pn=ni2,P型半導(dǎo)體：pp表示空穴（多子），np表示電子濃度（少子）Pp.np=ni2,2電中性條件：整塊半導(dǎo)體的正電荷量與負(fù)電荷量恒等。,N型：No表示施主雜質(zhì)濃度，則：nn=No+pn,P型：NA表示受主雜質(zhì)濃度，Pp=NA+np,由于一般總有NopnNAnp,返回,1.1.3漂移電流與擴(kuò)散電流,半導(dǎo)體中有兩種載流子：電子和空穴，這兩種載流子的定向運(yùn)動(dòng)會(huì)引起導(dǎo)電電流。,引起載流子定向運(yùn)動(dòng)的原因有兩種：,由于電場(chǎng)而引起的定向運(yùn)動(dòng)漂移運(yùn)動(dòng)。（漂移電流）,由于載流子的濃度梯度而引起的定向運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)（擴(kuò)散電流）,（一）漂移電流（driftcurrent）,在電子濃度為n,空穴濃度為p的半導(dǎo)體兩端外加電壓V，在電場(chǎng)E的作用下，空穴將沿電場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)，電子將沿與電場(chǎng)相反方向運(yùn)動(dòng)：,返回,(二）擴(kuò)散電流（diffusioncurrent）,返回,1.2PN結(jié)原理,1.2.2空間電荷區(qū)特點(diǎn)：,1.2.1PN結(jié)的形成及特點(diǎn),返回,1.2PN結(jié)原理,返回,1.2.1PN結(jié)的形成及特點(diǎn),一PN結(jié)的動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程和接觸電位,熱平衡（動(dòng)態(tài)平衡）,返回,1.2.2空間電荷區(qū)特點(diǎn)：,返回,1.3晶體二極管及應(yīng)用,132二極管的電阻,133二極管的交流小信號(hào)等效模型,1.3.4二極管應(yīng)用電路,131晶體二極管的伏安特性引言,返回,135穩(wěn)壓管,136PN結(jié)電容,137PN結(jié)的溫度特性,138二極管主要參數(shù),1.3晶體二極管及應(yīng)用,1.3.1晶體二極管的伏安特性,返回,1.正向偏置，正向電流,+,_,返回,2.反向偏置，反向電流,+,_,返回,（二）伏安特性,返回,（二）伏安特性,U(BR),U(BR),返回,（二）伏安特性,U(BR),U(BR),二極管擊穿后端電壓幾乎不變，具有穩(wěn)壓特性。,返回,uD,（忽略R上的電壓）,132二極管的電阻,返回,在低頻工作時(shí)，CJ可忽略。,電路仿真,133二極管的交流小信號(hào)等效模型,返回,ui,ui,1.3.4二極管應(yīng)用電路,1整流電路,ui0，二級(jí)管導(dǎo)通，uo=ui,電路仿真,2二極管限幅電路,右圖為雙向的限幅電路,如果設(shè)：二極管的開啟電壓UON=0.7V,