第一講緒論半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)

1、10 緒論緒論一、電子技術(shù)的發(fā)展二、模擬信號(hào)與模擬電路三、“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的特點(diǎn)四、如何學(xué)習(xí)這門課程五、課程的目的六、考查方法2一、電子技術(shù)的發(fā)展一、電子技術(shù)的發(fā)展 很大程度上反映在元器件的發(fā)展上很大程度上反映在元器件的發(fā)展上 :1947年年 貝爾實(shí)驗(yàn)室制成第一只晶體管貝爾實(shí)驗(yàn)室制成第一只晶體管1958年年 集成電路集成電路1969年年 大規(guī)模集成電路大規(guī)模集成電路1975年年 超大規(guī)模集成電路超大規(guī)模集成電路 第一片集成電路只有第一片集成電路只有4個(gè)晶體管，而個(gè)晶體管，而1997年一片集成年一片集成電路中有電路中有40億個(gè)晶體管。有科學(xué)家預(yù)測，集成度還將按億個(gè)晶體管。有科學(xué)家預(yù)測，集

2、成度還將按10倍倍/6年的速度增長，到年的速度增長，到2015或或2020年達(dá)到飽和。年達(dá)到飽和。學(xué)習(xí)電子技術(shù)方面的課程需時(shí)刻關(guān)注電子技術(shù)的發(fā)展！學(xué)習(xí)電子技術(shù)方面的課程需時(shí)刻關(guān)注電子技術(shù)的發(fā)展！3二、模擬信號(hào)與模擬電路二、模擬信號(hào)與模擬電路1. 1. 信號(hào)：是反映消息的物理量信號(hào)：是反映消息的物理量 信息需要借助于某些物理量（如聲、光、電）信息需要借助于某些物理量（如聲、光、電）的變化來表示和傳遞。的變化來表示和傳遞。 電信號(hào)是指隨時(shí)間而變化的電壓電信號(hào)是指隨時(shí)間而變化的電壓u或電流或電流i ，記，記作作u=f(t) 或或i=f(t) 。 如溫度、壓力、流量，自然界的聲音信號(hào)等等，如溫度、壓力

3、、流量，自然界的聲音信號(hào)等等，因而信號(hào)是消息的表現(xiàn)形式。因而信號(hào)是消息的表現(xiàn)形式。2. 2. 電信號(hào)電信號(hào) 由于非電的物理量很容易轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，而且由于非電的物理量很容易轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，而且電信號(hào)又容易傳送和控制，因此電信號(hào)成為應(yīng)用電信號(hào)又容易傳送和控制，因此電信號(hào)成為應(yīng)用最為廣泛的信號(hào)。最為廣泛的信號(hào)。4二、模擬信號(hào)與模擬電路二、模擬信號(hào)與模擬電路3. 電子電路中信號(hào)的分類電子電路中信號(hào)的分類 模擬信號(hào)模擬信號(hào) 對(duì)應(yīng)任意時(shí)間值對(duì)應(yīng)任意時(shí)間值t 均有確定的函數(shù)值均有確定的函數(shù)值u或或i，并且，并且u或或 i 的幅值是連續(xù)取值的，即在時(shí)間和數(shù)值上均具的幅值是連續(xù)取值的，即在時(shí)間和數(shù)值上均具有連續(xù)性

4、。有連續(xù)性。數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào) 在時(shí)間和數(shù)值上均具有離散性，在時(shí)間和數(shù)值上均具有離散性，u或或 i 的變化在的變化在時(shí)間上不連續(xù)，總是發(fā)生在離散的瞬間；且它們的時(shí)間上不連續(xù)，總是發(fā)生在離散的瞬間；且它們的數(shù)值是一個(gè)最小量值的整數(shù)倍，當(dāng)其值小于最小量數(shù)值是一個(gè)最小量值的整數(shù)倍，當(dāng)其值小于最小量值時(shí)信號(hào)將毫無意義。值時(shí)信號(hào)將毫無意義。 大多數(shù)物理量所轉(zhuǎn)換成的信號(hào)均為模擬信號(hào)。大多數(shù)物理量所轉(zhuǎn)換成的信號(hào)均為模擬信號(hào)。 54. 模擬電路模擬電路 模擬電路：模擬電路：對(duì)模擬量進(jìn)行處理的電路。對(duì)模擬量進(jìn)行處理的電路。 最基本的處理是對(duì)信號(hào)的放大。最基本的處理是對(duì)信號(hào)的放大。 放大：輸入為小信號(hào)，有源元件控制

5、電源使負(fù)載獲放大：輸入為小信號(hào)，有源元件控制電源使負(fù)載獲 得大信號(hào)，并保持線性關(guān)系。得大信號(hào)，并保持線性關(guān)系。 有源元件：能夠控制能量的元件。有源元件：能夠控制能量的元件。二、模擬信號(hào)與模擬電路二、模擬信號(hào)與模擬電路6二、模擬信號(hào)與模擬電路二、模擬信號(hào)與模擬電路5. “模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)” 課程的內(nèi)容課程的內(nèi)容 半導(dǎo)體器件。半導(dǎo)體器件。 處理模擬信號(hào)的電子電路及其相關(guān)的基本功能：各處理模擬信號(hào)的電子電路及其相關(guān)的基本功能：各 種放大電路、運(yùn)算電路、濾波電路、信號(hào)發(fā)生電路、種放大電路、運(yùn)算電路、濾波電路、信號(hào)發(fā)生電路、 電源電路等等。電源電路等等。 模擬電路的分析方法。模擬電路的分

6、析方法。 不同的電子電路在電子系統(tǒng)中的作用。不同的電子電路在電子系統(tǒng)中的作用。7三、三、“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的特點(diǎn)課程的特點(diǎn) 1、工程性工程性 實(shí)際工程需要證明其可行性。實(shí)際工程需要證明其可行性。 強(qiáng)調(diào)定性分析。強(qiáng)調(diào)定性分析。 實(shí)際工程在滿足基本性能指標(biāo)的前提下總是容許存實(shí)際工程在滿足基本性能指標(biāo)的前提下總是容許存 在一定的誤差范圍的。在一定的誤差范圍的。 電子電路的定量分析稱為電子電路的定量分析稱為“估算估算”。 近似分析要近似分析要“合理合理”。 抓主要矛盾和矛盾的主要方面。抓主要矛盾和矛盾的主要方面。 電子電路歸根結(jié)底是電路。電子電路歸根結(jié)底是電路。 估算不同的參數(shù)需

7、采用不同的模型，可用電路的估算不同的參數(shù)需采用不同的模型，可用電路的基本理論分析電子電路。基本理論分析電子電路。8三、三、“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的特點(diǎn)課程的特點(diǎn)2. 實(shí)踐性實(shí)踐性 實(shí)用的模擬電子電路幾乎都需要進(jìn)行調(diào)試實(shí)用的模擬電子電路幾乎都需要進(jìn)行調(diào)試才能達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，因而要掌握以下方法：才能達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，因而要掌握以下方法： 常用電子儀器的使用方法常用電子儀器的使用方法 電子電路的測試方法電子電路的測試方法 故障的判斷與排除方法故障的判斷與排除方法 EDA軟件的應(yīng)用方法軟件的應(yīng)用方法9四、如何學(xué)習(xí)這門課程四、如何學(xué)習(xí)這門課程1. 掌握掌握基本概念、基本電路和基本分析方法

8、基本概念、基本電路和基本分析方法 基本概念：概念是不變的，應(yīng)用是靈活的，基本概念：概念是不變的，應(yīng)用是靈活的， “萬萬變不離其宗變不離其宗”。 基本電路：構(gòu)成的原則是不變的，具體電路是多種基本電路：構(gòu)成的原則是不變的，具體電路是多種多樣的。多樣的。 基本分析方法：不同類型的電路有不同的性能指標(biāo)基本分析方法：不同類型的電路有不同的性能指標(biāo)和描述方法，因而有不同的分析方法。和描述方法，因而有不同的分析方法。2. 學(xué)會(huì)辯證、全面地分析電子電路中的問題學(xué)會(huì)辯證、全面地分析電子電路中的問題 根據(jù)需求，最適用的電路才是最好的電路。根據(jù)需求，最適用的電路才是最好的電路。 要研究利弊關(guān)系，通常要研究利弊關(guān)系，

9、通?！坝幸焕赜幸槐子幸焕赜幸槐住薄?. 注意電路中常用定理在電子電路中的應(yīng)用注意電路中常用定理在電子電路中的應(yīng)用10五、課程的目的五、課程的目的1. 掌握基本概念、基本電路、基本分析方法和基本實(shí)驗(yàn)掌握基本概念、基本電路、基本分析方法和基本實(shí)驗(yàn)技能。技能。2. 具有能夠繼續(xù)深入學(xué)習(xí)和接受電子技術(shù)新發(fā)展的能力，具有能夠繼續(xù)深入學(xué)習(xí)和接受電子技術(shù)新發(fā)展的能力，以及將所學(xué)知識(shí)用于本專業(yè)的能力。以及將所學(xué)知識(shí)用于本專業(yè)的能力。 本課程通過對(duì)常用電子元器件、模擬電路及其系統(tǒng)的本課程通過對(duì)常用電子元器件、模擬電路及其系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得模擬電子技術(shù)方面的基分析和設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得模擬電

10、子技術(shù)方面的基礎(chǔ)知識(shí)、基礎(chǔ)理論和基本技能，為深入學(xué)習(xí)電子技術(shù)及礎(chǔ)知識(shí)、基礎(chǔ)理論和基本技能，為深入學(xué)習(xí)電子技術(shù)及其在專業(yè)中的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。其在專業(yè)中的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。 建立起系統(tǒng)的觀念、工程的觀念、科技進(jìn)步的觀念和建立起系統(tǒng)的觀念、工程的觀念、科技進(jìn)步的觀念和創(chuàng)新意識(shí)。創(chuàng)新意識(shí)。11六、考查方法六、考查方法1. 會(huì)看：定性分析會(huì)看：定性分析2. 會(huì)算：定量計(jì)算會(huì)算：定量計(jì)算考查分析問題的能力考查分析問題的能力3. 會(huì)選：電路形式、器件、參數(shù)會(huì)選：電路形式、器件、參數(shù)4. 會(huì)調(diào)：儀器選用、測試方法、故障診斷、會(huì)調(diào)：儀器選用、測試方法、故障診斷、EDA考查解決問題的能力設(shè)計(jì)能力考查解決問題的能力設(shè)計(jì)能

11、力考查解決問題的能力實(shí)踐能力考查解決問題的能力實(shí)踐能力綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力12七、考核方法七、考核方法 作業(yè)作業(yè)10%10%，點(diǎn)名，點(diǎn)名5%5%，課堂參與表現(xiàn)，課堂參與表現(xiàn)5%5%，主要章節(jié)，主要章節(jié)小小 測驗(yàn)測驗(yàn)10%10%，期末考試，期末考試70% 70% 。答疑：工程北答疑：工程北508， 每周周一上午第二大節(jié)每周周一上午第二大節(jié)作業(yè)：每周三上課前交到學(xué)委處，請(qǐng)學(xué)委盡量按作業(yè)：每周三上課前交到學(xué)委處，請(qǐng)學(xué)委盡量按學(xué)號(hào)排序。學(xué)號(hào)排序。 13第一章第一章 常用半導(dǎo)體器件常用半導(dǎo)體器件 1.1 半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí) 1.2 半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體二極管 1.3 晶體

12、三極管晶體三極管 1.4 場效應(yīng)管場效應(yīng)管 1.5 單結(jié)晶體管和晶閘管單結(jié)晶體管和晶閘管 1.6集成電路中的元件集成電路中的元件14本章重點(diǎn)和考點(diǎn)：本章重點(diǎn)和考點(diǎn)：1. 二極管的單向?qū)щ娦?、穩(wěn)壓管的原理。二極管的單向?qū)щ娦浴⒎€(wěn)壓管的原理。2. 三極管的電流放大原理，如何判斷三極管三極管的電流放大原理，如何判斷三極管的管型的管型 、管腳和管材。、管腳和管材。3. 場效應(yīng)管的分類、工作原理和特性曲線。場效應(yīng)管的分類、工作原理和特性曲線。 15一、一、本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體 導(dǎo)電性介于導(dǎo)體與絕緣體之間的物質(zhì)稱為半導(dǎo)體。導(dǎo)電性介于導(dǎo)體與絕緣體之間的物質(zhì)稱為半導(dǎo)體。無雜質(zhì)無雜質(zhì)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)本征半導(dǎo)

13、體是純凈的晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體。本征半導(dǎo)體是純凈的晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體。1、什么是半導(dǎo)體？什么是本征半導(dǎo)體？、什么是半導(dǎo)體？什么是本征半導(dǎo)體？ 導(dǎo)體鐵、鋁、銅等金屬元素等低價(jià)元素，其最外層電導(dǎo)體鐵、鋁、銅等金屬元素等低價(jià)元素，其最外層電子在外電場作用下很容易產(chǎn)生定向移動(dòng)，形成電流。子在外電場作用下很容易產(chǎn)生定向移動(dòng)，形成電流。 絕緣體惰性氣體、橡膠等，其原子的最外層電子受原絕緣體惰性氣體、橡膠等，其原子的最外層電子受原子核的束縛力很強(qiáng)，只有在外電場強(qiáng)到一定程度時(shí)才可能導(dǎo)子核的束縛力很強(qiáng)，只有在外電場強(qiáng)到一定程度時(shí)才可能導(dǎo)電。電。 半導(dǎo)體硅（半導(dǎo)體硅（Si）、鍺（）、鍺（Ge），均為四價(jià)元素，它們?cè)?/p>

14、均為四價(jià)元素，它們?cè)拥淖钔鈱与娮邮茉雍说氖`力介于導(dǎo)體與絕緣體之間。子的最外層電子受原子核的束縛力介于導(dǎo)體與絕緣體之間。1、本征半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)、本征半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)由于熱運(yùn)動(dòng)，具有足夠能量由于熱運(yùn)動(dòng)，具有足夠能量的價(jià)電子掙脫共價(jià)鍵的束縛的價(jià)電子掙脫共價(jià)鍵的束縛而成為自由電子而成為自由電子自由電子的產(chǎn)生使共價(jià)鍵中自由電子的產(chǎn)生使共價(jià)鍵中留有一個(gè)空位置，稱為空穴留有一個(gè)空位置，稱為空穴 自由電子與空穴相碰同時(shí)消失，稱為復(fù)合。自由電子與空穴相碰同時(shí)消失，稱為復(fù)合。共價(jià)鍵共價(jià)鍵 一定溫度下，自由電子與空穴對(duì)的濃度一定；溫度升高，一定溫度下，自由電子與空穴對(duì)的濃度一定；溫度升高，熱運(yùn)動(dòng)加劇，掙脫共價(jià)鍵的電

15、子增多，自由電子與空穴對(duì)熱運(yùn)動(dòng)加劇，掙脫共價(jià)鍵的電子增多，自由電子與空穴對(duì)的濃度加大。的濃度加大。載流子載流子 外加電場時(shí)，帶負(fù)電的自由電外加電場時(shí)，帶負(fù)電的自由電子和帶正電的空穴均參與導(dǎo)電，子和帶正電的空穴均參與導(dǎo)電，且運(yùn)動(dòng)方向相反。由于載流子數(shù)且運(yùn)動(dòng)方向相反。由于載流子數(shù)目很少，故導(dǎo)電性很差。目很少，故導(dǎo)電性很差。 溫度升高，熱運(yùn)動(dòng)加劇，載流溫度升高，熱運(yùn)動(dòng)加劇，載流子濃度增大，導(dǎo)電性增強(qiáng)。子濃度增大，導(dǎo)電性增強(qiáng)。 熱力學(xué)溫度熱力學(xué)溫度0K時(shí)不導(dǎo)電。時(shí)不導(dǎo)電。2、本征半導(dǎo)體中的兩種載流子、本征半導(dǎo)體中的兩種載流子運(yùn)載電荷的粒子稱為載流子。運(yùn)載電荷的粒子稱為載流子。191. 半導(dǎo)體中兩種載流

16、子半導(dǎo)體中兩種載流子帶負(fù)電的帶負(fù)電的自由電子自由電子帶正電的帶正電的空穴空穴 2. 本征半導(dǎo)體中，自由電子和空穴總是成對(duì)出現(xiàn)，本征半導(dǎo)體中，自由電子和空穴總是成對(duì)出現(xiàn)，稱為稱為 電子電子 - 空穴對(duì)?？昭▽?duì)。3. 本征半導(dǎo)體中本征半導(dǎo)體中自由電子自由電子和和空穴空穴的濃度的濃度用用 ni 和和 pi 表示，顯然表示，顯然 ni = pi 。4. 由于物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，自由電子和空穴不斷的產(chǎn)生又由于物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，自由電子和空穴不斷的產(chǎn)生又不斷的復(fù)合。不斷的復(fù)合。在一定的溫度下，產(chǎn)生與復(fù)合運(yùn)動(dòng)在一定的溫度下，產(chǎn)生與復(fù)合運(yùn)動(dòng)會(huì)達(dá)到平衡，載流子的濃度就一定了。會(huì)達(dá)到平衡，載流子的濃度就一定了。5. 載流子的濃

17、度與溫度密切相關(guān)，它隨著溫度的升載流子的濃度與溫度密切相關(guān)，它隨著溫度的升高，基本按指數(shù)規(guī)律增加。高，基本按指數(shù)規(guī)律增加。小結(jié)：小結(jié)：二、雜質(zhì)半導(dǎo)體二、雜質(zhì)半導(dǎo)體 1. N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體5磷（磷（P） 雜質(zhì)半導(dǎo)體主要靠多數(shù)載雜質(zhì)半導(dǎo)體主要靠多數(shù)載流子導(dǎo)電。摻入雜質(zhì)越多，流子導(dǎo)電。摻入雜質(zhì)越多，多子濃度越高，導(dǎo)電性越強(qiáng)，多子濃度越高，導(dǎo)電性越強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電性可控。實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電性可控。多數(shù)載流子多數(shù)載流子 空穴比未加雜質(zhì)時(shí)的數(shù)目空穴比未加雜質(zhì)時(shí)的數(shù)目多了？少了？為什么？多了？少了？為什么？2. P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體3硼（硼（B）多數(shù)載流子多數(shù)載流子 P型半導(dǎo)體主要靠空穴導(dǎo)電，型半導(dǎo)體主要靠空穴導(dǎo)電，摻入

18、雜質(zhì)越多，空穴濃度越高，摻入雜質(zhì)越多，空穴濃度越高，導(dǎo)電性越強(qiáng)，導(dǎo)電性越強(qiáng)， 在雜質(zhì)半導(dǎo)體中，溫度變化時(shí)，在雜質(zhì)半導(dǎo)體中，溫度變化時(shí)，載流子的數(shù)目變化嗎？少子與多載流子的數(shù)目變化嗎？少子與多子變化的數(shù)目相同嗎？少子與多子變化的數(shù)目相同嗎？少子與多子濃度的變化相同嗎？子濃度的變化相同嗎？三、三、PN結(jié)的形成及其單向?qū)щ娦越Y(jié)的形成及其單向?qū)щ娦?物質(zhì)因濃度差而產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)稱為擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。氣物質(zhì)因濃度差而產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)稱為擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。氣體、液體、固體均有之。體、液體、固體均有之。擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)P區(qū)空穴區(qū)空穴濃度遠(yuǎn)高濃度遠(yuǎn)高于于N區(qū)。區(qū)。N區(qū)自由電區(qū)自由電子濃度遠(yuǎn)高子濃度遠(yuǎn)高于于P區(qū)。區(qū)。 擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)使靠近接觸

19、面擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)使靠近接觸面P區(qū)的空穴濃度降低、靠近接觸面區(qū)的空穴濃度降低、靠近接觸面N區(qū)的自由電子濃度降低，產(chǎn)生內(nèi)電場，不利于擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的繼區(qū)的自由電子濃度降低，產(chǎn)生內(nèi)電場，不利于擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的繼續(xù)進(jìn)行。續(xù)進(jìn)行。PN結(jié)的形成結(jié)的形成 因電場作用所產(chǎn)生因電場作用所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)稱為漂移運(yùn)動(dòng)。的運(yùn)動(dòng)稱為漂移運(yùn)動(dòng)。 在無外電場和其它激發(fā)作用下，參與擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和漂移在無外電場和其它激發(fā)作用下，參與擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和漂移運(yùn)動(dòng)的載流子數(shù)目相同，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，就形成了運(yùn)動(dòng)的載流子數(shù)目相同，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，就形成了PN結(jié)。結(jié)。漂移運(yùn)動(dòng)漂移運(yùn)動(dòng) 由于擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)使由于擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)使P區(qū)與區(qū)與N區(qū)的交界面缺少多數(shù)載流子，形成區(qū)的交界面缺少多數(shù)載流

20、子，形成內(nèi)電場，從而阻止擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行。內(nèi)電場使空穴從內(nèi)電場，從而阻止擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行。內(nèi)電場使空穴從N區(qū)向區(qū)向P區(qū)、自由電子從區(qū)、自由電子從P區(qū)向區(qū)向N 區(qū)運(yùn)動(dòng)。區(qū)運(yùn)動(dòng)。PN結(jié)加正向電壓導(dǎo)通：結(jié)加正向電壓導(dǎo)通： 耗盡層變窄，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)加耗盡層變窄，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)加劇，由于外電源的作用，形劇，由于外電源的作用，形成擴(kuò)散電流，成擴(kuò)散電流，PNPN結(jié)處于導(dǎo)通結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài)。狀態(tài)。PN結(jié)加反向電壓截止：結(jié)加反向電壓截止： 耗盡層變寬，阻止擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，耗盡層變寬，阻止擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，有利于漂移運(yùn)動(dòng)，形成漂移電有利于漂移運(yùn)動(dòng)，形成漂移電流。由于電流很小，故可近似流。由于電流很小，故可近似認(rèn)為其截止。認(rèn)為其截止。PN結(jié)的單

21、向?qū)щ娦越Y(jié)的單向?qū)щ娦?5 當(dāng)當(dāng) PN 結(jié)正向偏置時(shí)，回路中將產(chǎn)生一個(gè)較大的結(jié)正向偏置時(shí)，回路中將產(chǎn)生一個(gè)較大的正向電流，正向電流， PN 結(jié)處于結(jié)處于 導(dǎo)通狀態(tài)導(dǎo)通狀態(tài)； 當(dāng)當(dāng) PN 結(jié)反向偏置時(shí)，回路中反向電流非常小，結(jié)反向偏置時(shí)，回路中反向電流非常小，幾乎等于零，幾乎等于零， PN 結(jié)處于結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài)截止?fàn)顟B(tài)。綜上所述：綜上所述：可見，可見， PN 結(jié)具有結(jié)具有單向?qū)щ娦詥蜗驅(qū)щ娦浴?6四、四、PN結(jié)的伏安特性結(jié)的伏安特性i = f ( (u ) )之間的關(guān)系曲線。之間的關(guān)系曲線。604020 0.002 0.00400.5 1.02550i/ mAu / V正向特性正向特性死區(qū)電壓死

22、區(qū)電壓擊穿電壓擊穿電壓U(BR)反向特性反向特性) 1e (STUuIiIS ：反向飽和電流反向飽和電流UT ：溫度的電壓當(dāng)量溫度的電壓當(dāng)量在常溫在常溫( (300 K) )下，下， UT 26 mVPN結(jié)所加端電壓結(jié)所加端電壓u與流過的電流與流過的電流i的關(guān)系為的關(guān)系為) 1e (SktquIi27五、五、PN結(jié)的電容效應(yīng)結(jié)的電容效應(yīng)當(dāng)當(dāng)PN結(jié)上的電壓發(fā)生變化時(shí)，結(jié)上的電壓發(fā)生變化時(shí)，PN 結(jié)中儲(chǔ)存的電荷結(jié)中儲(chǔ)存的電荷量將隨之發(fā)生變化，使量將隨之發(fā)生變化，使PN結(jié)具有電容效應(yīng)。結(jié)具有電容效應(yīng)。電容效應(yīng)包括兩部分電容效應(yīng)包括兩部分勢壘電容勢壘電容擴(kuò)散電容擴(kuò)散電容1. 勢壘電容勢壘電容Cb是由是由 PN 結(jié)的空間電荷區(qū)變化形成的。結(jié)的空間電荷區(qū)變化形成的。( (a) ) PN 結(jié)加正向電壓結(jié)加正向電壓（b) ) PN 結(jié)加反向電壓結(jié)加反向電壓 N空間空間電荷區(qū)電荷區(qū)PVRI+UN空間空間電荷區(qū)電荷區(qū)PRI+ UV28空間電荷區(qū)的正負(fù)離子數(shù)目發(fā)生變化，如同電容的空間電荷區(qū)的正負(fù)離子數(shù)目發(fā)生變化，如同電容的放電和充電過程。放電和充電過程。勢壘電容的大小可用下式表示：勢壘電容的大小可用下式表示：lSUQC ddb由于由于 PN 結(jié)結(jié) 寬度寬度 l 隨外加隨外加電壓電壓 u 而變化，因此而變化，因此勢壘電容勢壘電容 Cb不是一個(gè)常數(shù)不是一