07半導體二極管及其應用電路

1、1 2 第第7章章 半導體二極管半導體二極管 及其應用及其應用 3 4 本章教學內容本章教學內容 5 6 7 8 9 。 Ge 鍺原子平面圖鍺原子平面圖 Si 硅原子平面圖硅原子平面圖 晶體結構晶體結構 10 . . +4+4 +4+4 +4表示除表示除 去價電子去價電子 后的原子后的原子 共價鍵共共價鍵共 用電子對用電子對 11 Si Si Si Si 空穴空穴 自由電子自由電子 價電子價電子 12 13 14 15 多余電子多余電子 磷原子磷原子 硅原子硅原子 + N型硅表示型硅表示 Si P Si Si 16 17 空穴空穴 硼原子硼原子 Si SiSi B 硅原子硅原子 18 + +

2、+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + N型半導體型半導體 P P型半導體型半導體 19 選擇思考題：選擇思考題： 20 P P型半導體型半導體 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + N型半導體型半導體 21 空間電荷區(qū)空間電荷區(qū) + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 22 內電場越強，漂移運內電場越強，漂移運 動越強，漂移使空間動越強，漂移使空間 電荷區(qū)變薄。電荷區(qū)變薄。 擴散使空間擴散使空間 電荷區(qū)加寬電荷區(qū)加寬 N N型半導體

3、型半導體內電場內電場E + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 隨著電荷區(qū)的形成隨著電荷區(qū)的形成 內電場內電場也逐漸建立也逐漸建立 23 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 內電場內電場E 24 PN 正向電流正向電流 P N + + + + + R 25 內電場加強，使擴散停止，內電場加強，使擴散停止， 有少量飄移，反向電流很小有少量飄移，反向電流很小 反向電流反向電流 + + R PN + + + + + + 26 7.2.1 二極管的基本結構二極管的基本結構 1.結構結構;

4、 2.類型類型; 3.電路符號電路符號。 27 P N P N 符號符號 陽極陽極 陰極陰極 + 陰極引線陰極引線 陽極引線陽極引線 二氧化硅保護層二氧化硅保護層 P型硅 型硅 N型硅型硅 ( c ) 平面型 平面型 28 29 反向擊穿反向擊穿 特性特性U(BR) 反向特性反向特性 U I P N + PN + 30 UI E +- R U I 0 U I 0 31 32 U I O _ + 33 Z Z ZI U r 34 35 36 E=0 E1 E2 E2 E1 37 38 定性分析：定性分析：判斷二極管的工作狀態(tài)判斷二極管的工作狀態(tài) 導通導通 截止截止 若二極管是理想的，若二極管是理

5、想的， 39 40 V sin18 i tu t 41 例例1： D 6V 12V 3k B A UAB + 42 例例2: mA4 3 12 2D I B D1 6V 12V 3k A D2 UAB + 43 t t t ui uR uo tp uo RRL uiuR C D 44 : ui uo t t RL ui uo 45 穩(wěn)壓二極管指標數據為：穩(wěn)壓值穩(wěn)壓二極管指標數據為：穩(wěn)壓值UZ=10V， Izmax=12mA，Izmin=2mA，負載電阻，負載電阻RL=2k ，輸入電，輸入電 壓壓ui=12V，限流電阻，限流電阻R=200 。若。若負載電阻負載電阻變化范變化范 圍為圍為1.5 k 4 k ，是否還能穩(wěn)壓？，是否還能穩(wěn)壓？ RL ui uo R DZ i iz iL UZ 46 UZW=10V ui=12V R=200 Izmax=12mA Izmin=2mA RL=2k (1.5 k 4 k ) iL=uo/RL=UZ/RL=10/2=5(mA) i =(ui UZ)/R=(12-10)/0.2 =10 (mA) iZ = i - iL=10-5 = 5 (mA) RL=1.5 k , iL=10/1.5=6.7(mA), iZ =10-6.7=3.3(mA) RL=4 k , iL=10/4=2.5(mA), iZ =10-2.5=