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1、 学海无涯本证半导体 纯净晶体结构的导体 常用的有硅和锗 在外电场的作用下 自由电子定向移动形成电子电流 从而破坏晶格间原有的共价键 出现电子的空位 称为空穴 空穴也进行位置的相对移动 形成空穴电流 N型半导体 在本征半导体中加入 5价的元素 磷 锑 砷 使导体内的每一个原子周围除形成共价键之外 有一个游离的电子 N型半导体的多数载流子电子 少数载流子空穴 电子受力移动 留下施主杂质带正电 不参与导电 所以 杂质半导体 多数载流子主要取决于杂质的浓度 少数载流子有共价键提供 其浓度取决于温度 整个半导体内先电中性 P型半导体 本征半导体 微量正3价元素 晶格内形成共价键时 少电子而多空穴 即为
2、多数载流子 电子则为少数载流子 杂质元素称为受主杂质 在外界能量的作用下形成空穴的移动 留下带负电的杂质离子 主要靠空穴导电 PN结 P型与N型的交界处形成PN结 交界两侧电子与空穴浓度差悬殊 产生扩散运动 电子由N向P移动 形成P向N的电子电流 交界P N分别留下 漂移 了不能移动且显负 正的杂质离子 从而形成N向P的自建电场 阻碍了扩散运动 中将达到二者平衡 当达到平衡时 扩散运动与漂移运动的作用相等 通过界面的总载流子数为零 PN结的电流为0 PN结交界区形成一个高阻区 称为耗尽层 学海无涯 二极管的应用 限幅电路门电路 PN结的导电性 正向电压 P接电源高电压 N接电源低电压 外加电场
3、与自建场方向相反 阻挡层变窄 促进多子扩散 PN结导通 反向电压 N接电源高电压 P接电源低电压 反向电压超过0 几V时少子基本在电场作用下 形成漂移电流 少子不因为电压变大而增多 反向电流基本不变 即饱和电流 外加电场与自建场方向相同 阻挡层变宽 促进少子漂移 PN结截止 电流方向与正向偏置时相反 称为反向电流 少子成小电流 反向电流很小 击穿特性 雪奔击穿 碰撞击穿 少子能量过大 与原子碰撞 从而形成电子 空穴对 如此连锁反应 反向电流快速增加 电压超过门限值 PN结击穿击穿不一定PN结的损坏 齐纳击穿 电场击穿 原子间的价电子直接拉出 形成电子 空穴对 反向电流急剧增加 势垒电容 工作在
4、击穿条件下 反向电流变化大 电压却变化很小 即具有稳压性 稳压二极管 扩散电容 学海无涯 三极管的结构及类型 无论是PNP还是NPN型的三极管 都包含三个区 发射区 c 基区 b 和集电极区 e 三极管的接法 b e c IB I E I C a 共基极 b e IB IE IC b e IB I E I C c c b 共发射极 c 共集电极Ie Ic Ib 共基极电流放大系数 共 发射极电流放大系数 1 发射结 c 重掺杂 2 基区 e 很薄 3 集电极面积大 三极管的放大作 学海无涯 三极管的特性曲线 1 当Uce不变时 输入回路中的电流Ib与电压Ube之间的关系曲线称为输入特性2 当Ib不变时 输出回路中的电流Ic与电压Uce之间的关系曲线称为输出特性 直流分析 即静态分析 基极电流Ib 集电极电流Ic Ib Uce 电容开路 先画出直流通路 电感短路信号源短路共设极的电路 静态工作点不合适 1 输入电压与输出电压反相 2 顶部失真 输入回路就出现开始失真 饱和 Uce减小到极限3 底部失真 输入端Ib没失真 在输出出现失真 截止 Uce增大到极限近似等于Vcc 不失真 整个周期 三极管处在放大区
