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1 、什么是半导体 2 、半导体的三大特性 3 、本征半导体和杂质半导体 4 、 PN 结的形成

1 、什么是半导体 2 、半导体的三大特性 3 、本征半导体和杂质半导体 4 、 PN 结的形成. 任务：认识二极管并能简单测试. 问题： 1 、二极管的外形有哪些？ 2 、二极管怎么分类？ 3 、二极管有什么特性？ 4 、二极管有哪些应用？ 5 、使用二极管有哪些注意事项？. 1-2-2 PN 结的单向导电性. (1) 加正向电压（正偏） —— 电源正极接 P 区，负极接 N 区. 外电场的方向与内电场方向相反。 外电场削弱内电场. → 耗尽层变窄. → 扩散运动＞漂移运动. → 多子 扩散形成正向电流（与外电场方向一致） I F. 正向电流.

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1 、什么是半导体 2 、半导体的三大特性 3 、本征半导体和杂质半导体 4 、 PN 结的形成

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Presentation Transcript

  1. 1、什么是半导体 2、半导体的三大特性 3、本征半导体和杂质半导体 4、PN结的形成

  2. 任务：认识二极管并能简单测试 • 问题： • 1、二极管的外形有哪些？ • 2、二极管怎么分类？ • 3、二极管有什么特性？ • 4、二极管有哪些应用？ • 5、使用二极管有哪些注意事项？

  3. 1-2-2 PN 结的单向导电性 (1) 加正向电压（正偏）——电源正极接P区，负极接N区 外电场的方向与内电场方向相反。 外电场削弱内电场 →耗尽层变窄 →扩散运动＞漂移运动 →多子扩散形成正向电流（与外电场方向一致）I F 正向电流

  4. (2) 加反向电压——电源正极接N区，负极接P区 外电场的方向与内电场方向相同。 外电场加强内电场 →耗尽层变宽 →漂移运动＞扩散运动 →少子漂移形成反向电流I R N P 温度一定，本征激发产生的少子浓度一定，故IR与外加反压几乎无关（反向饱和电流）。但IR受温度影响较大。

  5. PN结加正向电压时，可以有较大的正向扩散电流，即呈现低电阻， 我们称PN结导通； PN结加反向电压时，只有很小的反向漂移电流，呈现高电阻， 我们称PN结截止。 这就是PN结的单向导电性。

  6. 触丝线 PN结 + 外壳 基片 引线（管脚） 阳极a P N 二极管的电路符号： - 阴极k 1-3半导体二极管 1-3-1 半导体二极管的基本结构 PN 结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。 点接触型 面接触型

  7. I(mA) V(V) (μA) 1-3-2 伏安特性 二极管的反向击穿简介 导通压降: 硅管0.6～0.8V,锗管0.2 ～0.4V。 反向击穿电压VBR 死区电压，硅管约0.5V,锗管约0.2V 反向饱和漏电流

  8. 二极管的简单测试 • 1、利用指针式万用表的欧姆档判断二极管性能的好坏； • 2、利用指针式万用表的欧姆档判别二极管的阳极和阴极； • 3、按要求写测试报告。

  9. 1-3-3 主要参数 1. 最大整流电流 IDM 二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。 2. 反向工作峰值电压VBWM 保证二极管不被击穿时的反向峰值电压。 3. 反向击穿电压VBR 二极管反向击穿时的电压值。击穿时反向电流剧增，二极管的单向导电性被破坏，甚至过热而烧坏。手册上给出的最高反向工作电压VBWM一般是VBR的一半。

  10. 4. 反向电流 IR 指二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。反向电流大，说明管子的单向导电性差，因此反向电流越小越好。反向电流受温度的影响，温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小，锗管的反向电流要比硅管大几十到几百倍。

  11. iD Q ID iD vD VD 5. 微变电阻（交流电阻） rD rD 是二极管特性曲线上工作点Q 附近电压的变化量与电流的变化量之比： vD 显然，rD是对Q附近的微小变化区域内的电阻。 介绍：二极管的直流电阻、导通电阻

  12. 6. 二极管的极间电容（结电容）☆ *二极管的两极间存在电容效应，对应的等效电容由两部分组成：势垒电容CB和扩散电容CD。* 电容效应：当外加电压发生变化时，耗尽层的宽度将随之改变，即PN结中存储的电荷量要随之变化，就像电容充放电一样。 *势垒电容：势垒区是积累空间电荷的区域，当电压变化时，就会引起积累在势垒区的空间电荷的变化，这样所表现出的电容是势垒电容。

  13. rd 电容效应在交流信号作用下才会表现出来。 PN结高频小信号时的等效电路： 势垒电容和扩散电容的综合效应

  14. ☆☆☆ 从二极管的主要参数中可得出二极管单向导电性失败的场合及原因☆☆☆ • 1、正向偏压太低。（不足以克服死区电压） • 2、正向电流太大。（会使PN结温度过高烧毁） • 3、反向偏压太高。（造成反向击穿） • 4、工作频率太高。（使结电容容抗下降而反向不截止） 特殊二极管及其应用

  15. vi t vi vo RL vo t 实际应用中利用二极管的单向导电性，典型应用有整流、限幅、保护等。 实际二极管：死区电压0.5V，正向压降0.7V(硅二极管) 理想二极管：死区电压=0 ，正向压降=0 二极管的应用举例1：二极管半波整流

  16. vi vi vR t R RL vR vo t vo t 二极管的应用举例2：波形转换

  17. 1、PN结的单向导电性。 • 2、两种结构的二极管。 • 3、二极管的伏安特性。 • 4、二极管电路应用举例。

  18. 作业： P.21. 1-2 1-3 1-4 1-5 二极管测试小结

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