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1、第一章 半导体二极管极其电路1、 什么是本征半导体？什么是杂质半导体（N型、P型）？本征半导体是非常纯净的半导体晶体，而在单晶半导体内，原子按晶体结构排列得非常整齐。杂质半导体：掺入微量元素的本征半导体，例：N型掺入五价元素磷，P型掺入三价元素硼。2、在半导体中有几种载流子？半导体的导电方式与金属的导电方式有什么不同？答：在半导体中有两种载流子，电子和空穴。而金属导体中只有自由电子参与导电。3、如何理解电子-空穴对的产生和复合？ 电子空穴对的产生与复合是由于自由电子的移动，空穴并不是真正存在的粒子，电子填充空穴位置即复合。电子离开空穴即产生。4、在PN结中什么是扩散电流？什么是漂移电流？答：P
2、N结两侧的P型半导体、N型半导体掺入的杂质元素不同，其载流子浓度也不相同。由于存在载流子浓度的差异，载流子会从浓度高的区域向浓度低的区域运动，通常把这种运动称为扩散运动，把扩散运动产生的电流称为扩散电流。在内电场的作用下，N区的少数载流子（空穴）会向P区做定向运动，同样P区的少数载流子（自由电子）会向N区做定向运动，这种运动称为漂移运动，由漂移运动产生的电流称为漂移电流。5、说明扩散运动、漂移运动对空间电荷区（耗尽层）的影响。答：扩散运动会使空间电荷区变宽、内电场加大；内电场的产生和加强又阻止了多子的扩散，有助于少子的漂移，结果使空间电荷区变窄，削弱了内电场，如此反复，在P区和N区之间，多子的
3、扩散和少子的漂移会形成动态平衡，扩散电流等于漂移电流，总电流等于零，空间电荷区宽度一定，内电场强度一定，PN结呈电中性。6、写出PN结的伏安特性表达式并绘出响应的曲线。答：PN结的伏安特性可用下式描述：7、 解释雪崩击穿、齐纳击穿、热击穿形成的原因，并说明热击穿与电击穿的异同。雪崩击穿：当加在PN结两端反向电压足够大时 PN结内的自由电子数量激增导致反向电流迅速增大，导致击穿。 齐纳击穿：在PN结两端加入高浓度的杂质，在不太高的反向电压作用下同样会使反向电流迅 迅增大产生击穿 热击穿：加在PN结两端的电压和流过PN结电流的乘积大于PN结允许的耗散功率，PN结会因为热量散发不出去而被烧毁 不同：
4、电击穿可逆，热击穿不可逆，需要避免 8、PN结中的势垒电容、扩散电容是如何形成的？势垒电容：是由空间电荷区产生的，在空间电荷区中缺少载流子、只有不能移动的正、负离子。且当外加电压发生变化，空间电荷区电荷量发生变化呈现电容效应。扩散电容：在PN结正偏时，N区电子向P区扩散，靠近结边缘的浓度大，远离结边缘的浓度小，产生电容效应。 9、为什么PN结具有单向导电性？答：PN结两端加入正向电压时，外场强的方向和内场强的方向相反。在外场强的作用下，空间电荷区变窄，使扩散运动大于漂移运动，从而产生较大的正向扩散电流（一般为几毫安），此时称PN结处于导通状态。PN结两端加入反向电压时，外场强的方向和内场强的方
5、向相同。在外场强的作用下，空间电荷区变宽，阻止了扩散运动，扩散电流接近于零，PN结只存在由少数载流子形成的微小的漂移电流。又称为反向饱和电流（典型值范围为10-1410-8A），此时称PN结处于截止状态。所以PN结具有单向导电性。10、根据二极管的伏安特性曲线，解释二极管在3个区段（截止区、导通区、击穿区）的工作情况。答：二极管的伏安（VI）特性分为3个区间：段为正向导通区；段为反向截止区；段为反向击穿区。1正向特性在二极管正向偏置且电压比较小时，外加电压不足以克服PN结的内电场，二极管的电流约等于零，二极管等同于一个大的电阻；当正向电压大于门坎电压时，二极管等同于一个小的电阻，因而电流迅速加
6、大，二极管开始导通。2反向特性在二极管反向偏置时，在内电场和外加电压的共同作用下，很容易通过空间电荷区形成反向饱和电流，此时，扩散电流约为零。由于反向饱和电流是由少数载流子漂移形成的，它的数值一般比较小。3击穿特性当二极管处于反向偏置状态，且反向电压大于击穿电压VBR时，二极管电流迅速增加，这种击穿称为反向击穿。11、简述二极管基本电路及其分析方法。答：1指数模型：2理想模型：当外加电压大于时，二极管导通，电阻为0；当外加电压小于0V时，二极管截止，电阻无穷大。此模型适用于外加电压远远大于二极管的管压降情况。3恒压降模型：当二极管导通时，认为管压降是一个恒定的值，对于硅管典型值是0.7V。此模
7、型适用于二极管中的电流大于等于1mA的情况。 二极管理想模型 二极管恒压降模型4折线模型：较真实地描述了二极管的伏安特性，用理想二极管、一个门槛电压为Vth（硅管约为0.5V）的电池和一个电阻rD（约200欧）的串联来等效。5小信号模型：在直流工作电压的基础上，求出Q点附近的二极管的等效电阻。二极管折线模型 二极管小信号模型12、二极管的四种简化模型时什么？使用小信号模型的条件是什么？理想模型、折线模型、恒压降模型、小信号模型。使用小信号模型时，输入信号的幅值一定要小。13、分析题图1-1中各二极管的工作状态（导通或截止），并求出输出电压，设二极管是理想的。题图1-1（a）导通，V； （b）截
8、止，V；（c）导通，V；（d）截止，V；（e）导通，V；（f）截止，V；14、分析题图1-2中各二极管的工作状态（导通或截止），并求出输出电压的值。题图1-2（a）D（左）截止，D（右）导通，V；（b）D（左）导通，D（右）截止，V；15、电路如题图1-3（a）所示，输入电压如题图1-3（b）所示，在0 t 5ms的时间周期内，画出输出电压的波形。用恒压降模型，管压降为0.7V。题图1-316、17、电路如题图1-5所示，当vi1、vi2、vi3分别输入0V或5V电压时，求输出电压vo的值，用表格的形式给出，如题表1-1所示。（利用二极管的理想模型）题图1-518、稳压二极管是根据齐纳击穿效应制成的二极管，流过其的电流变化很大，但是稳压管两端电压变化却很小。注意事项： 1工作在反向击穿区; 2合理控制稳压管反向工作电流;3 稳压管要和负载并联.19、发光二极管将电能转换成光能。20、21、22、在正半周时A、B同向，负半周时反向。因为该电路是整流电路。23、理论值：12/(1+0.5)0.5 =4V 实际测量值会小一些：二极管会有一定的电阻，二极管左端的电压会比4V高一些（4.22V）；二极管会有0.7V的电压降，二极管的右端会比4V低一些（3.54V）
