半导体二极管、三极管.ppt

《半导体二极管、三极管.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《半导体二极管、三极管.ppt（48页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第第9章章 二极管和晶体管二极管和晶体管9.2 9.2 二极管二极管 9.3 9.3 稳压管稳压管9.4 9.4 晶体管晶体管第第9章章 目录目录9.1 9.1 半导体的导电特性半导体的导电特性9.5 9.5 光电器件光电器件第第9章章 9.1 9.1 半导体的导电特性半导体的导电特性9.1.1 本征半导体本征半导体一、导体、绝缘体、半导体一、导体、绝缘体、半导体导体导体导体导体：外层电子受原子核的束缚力很小，导电性很好。外层电子受原子核的束缚力很小，导电性很好。绝缘体绝缘体绝缘体绝缘体：外层电子受原子核的束缚力很大，导电力差。外层电子受原子核的束缚力很大，导电力差。半导体半导体半导体半导体：

2、外层电子不像导体那样容易挣脱，也不像绝缘体那样外层电子不像导体那样容易挣脱，也不像绝缘体那样 束缚得很紧，所以导电性介于两者之间。束缚得很紧，所以导电性介于两者之间。半导体材料特点：半导体材料特点：半导体材料特点：半导体材料特点：1.温度上升，导电能力显著提高。温度上升，导电能力显著提高。2.掺入某些杂质元素，导电能力也大幅提高。掺入某些杂质元素，导电能力也大幅提高。在热力学温度零度在热力学温度零度和没有外界激发时和没有外界激发时,本征半导体不导电。本征半导体不导电。纯净的没有结构缺陷纯净的没有结构缺陷纯净的没有结构缺陷纯净的没有结构缺陷的半导体单晶体的半导体单晶体的半导体单晶体的半导体单晶体

3、本征半导体本征半导体本征半导体本征半导体 它是共价键结构。它是共价键结构。图图9.1.1 本征半导体的共价键结构本征半导体的共价键结构硅原子硅原子硅原子硅原子价电子价电子+4+4+4+4+4+4+4+4+4第第9章章 二、本征半导体的晶体结构二、本征半导体的晶体结构和共价键和共价键 +4+4+4+4+4+4+4+4+4自由电子自由电子空空穴穴本征激发本征激发复合复合图图9.1.2 本征半导体中的自由电子和空穴本征半导体中的自由电子和空穴成对出现成对出现成对消失成对消失第第9章章 三、高于绝对零度时本征半导体中的两种载流子三、高于绝对零度时本征半导体中的两种载流子热激发：热激发：热激发：热激发：

4、产生产生两种两种带电粒子带电粒子带电粒子带电粒子电子电子电子电子空穴空穴空穴空穴复合：复合：复合：复合：消失消失两种两种带电带电带电带电粒子粒子粒子粒子电子电子电子电子空穴空穴空穴空穴+4+4+4+4+4+4+4+4+4外电场方向外电场方向外电场方向外电场方向电子电子电子电子和和和和空穴空穴空穴空穴为承为承为承为承载电流的粒子载电流的粒子载电流的粒子载电流的粒子 载流子载流子载流子载流子空穴移动方向空穴移动方向 电子移动方向电子移动方向 当外电场作用：当外电场作用：电子电子电子电子和和空穴空穴空穴空穴均能均能参与导电。参与导电。价电子填补空穴价电子填补空穴第第9章章 第第9章章 四、温度是影响

5、本征半导体中载流子的浓度的主要因素四、温度是影响本征半导体中载流子的浓度的主要因素 在一定温度条件下，半导体内能量保持平衡，这时在一定温度条件下，半导体内能量保持平衡，这时激发激发与与复合复合的过程虽然仍在不断进行，但电子的过程虽然仍在不断进行，但电子-空穴对却空穴对却保持一定的数目。保持一定的数目。温度温度获得的能量获得的能量产生的产生的电子电子电子电子空穴对空穴对空穴对空穴对浓度浓度半导体导电能力半导体导电能力 所以所以半导体的温度特性不好！半导体的温度特性不好！半导体的温度特性不好！半导体的温度特性不好！本征半导体在室温时电导率约在本征半导体在室温时电导率约在10+710+5/m之间之间

6、 +4+4+4+4+4+4+4+49.1.2 9.1.2 杂质半导体杂质半导体一一.N 型半导体型半导体掺入少量的掺入少量的五价元五价元五价元五价元 素素素素,如磷如磷,则形成则形成N型半导型半导体体多子多子多子多子自由电子自由电子自由电子自由电子少子少子少子少子空穴空穴空穴空穴 磷原子磷原子+4+5多余价电子多余价电子自由电子自由电子正离子正离子第第9章章 图图9.1.3 N型半导体型半导体 N 型半导体结构示意图型半导体结构示意图少数载流子少数载流子少数载流子少数载流子多数载流子多数载流子多数载流子多数载流子正离子正离子在在N型半导中型半导中,电子是电子是多数载流子多数载流子,空穴是少数载

7、流子。空穴是少数载流子。第第9章章 导电基本以自由电子为主，被称为导电基本以自由电子为主，被称为导电基本以自由电子为主，被称为导电基本以自由电子为主，被称为电子半导体电子半导体电子半导体电子半导体 。在室温下，几乎所有的杂质原子都被电离为带正电的在室温下，几乎所有的杂质原子都被电离为带正电的杂质离子和带负电的自由电子。杂质离子和带负电的自由电子。+4+4+4+4+4+4+4空穴空穴二二.P型半导体型半导体掺入少量的三价元掺入少量的三价元 素素,如硼如硼,则形成则形成P 型半导体。型半导体。+4+4硼原子硼原子填补空位填补空位+3负离子负离子第第9章章 图图9.9.4 P型半导体型半导体 P 型

8、半导体结构示意图型半导体结构示意图导电基本上以空穴导电为主，因此，又被称为导电基本上以空穴导电为主，因此，又被称为空穴半导体空穴半导体空穴半导体空穴半导体。电子是少数载流子电子是少数载流子电子是少数载流子电子是少数载流子负离子负离子负离子负离子空穴是多数载流子空穴是多数载流子空穴是多数载流子空穴是多数载流子第第9章章 一、一、PN 结的形成结的形成 多子扩散多子扩散空间电荷区空间电荷区少子漂移少子漂移动态平衡动态平衡PNPN结结9.1.3 9.1.3 PN 结及其单向导电性结及其单向导电性第第9章章 多子扩散多子扩散多子扩散多子扩散少子漂移少子漂移少子漂移少子漂移内电场方向内电场方向空间电荷区

9、空间电荷区空间电荷区空间电荷区P P 区区区区N 区区图图9.1.5 PN 结的形成结的形成 (a)P区与区与N区中载流子的扩散运动区中载流子的扩散运动外界环境不变条件下，多子扩散与少子漂移达到动态平衡，外界环境不变条件下，多子扩散与少子漂移达到动态平衡，空间电荷区的宽度基本上稳定下来空间电荷区的宽度基本上稳定下来PNPN结达到稳定结达到稳定结达到稳定结达到稳定 第第9章章 P 区区N 区区空间电荷区空间电荷区内电场方向内电场方向图图9.1.5 PN 结的形成结的形成 (b)平衡状态下的平衡状态下的PN结结内电场方向内电场方向E外电场方向外电场方向RI二、二、二、二、PN PN 结的单向导电性

10、结的单向导电性结的单向导电性结的单向导电性P 区区N 区区空间电荷区变窄空间电荷区变窄 扩散运动增强，形扩散运动增强，形成较大的正向电流成较大的正向电流1.1.外加正向电压外加正向电压外加正向电压外加正向电压第第9章章 图图9.1.6 PN结加正向电压时导通结加正向电压时导通P 区区N 区区内电场方向内电场方向ER空间电荷区变宽空间电荷区变宽 外电场方向外电场方向IR2.2.2.2.外加反向电压外加反向电压外加反向电压外加反向电压外电场驱使空间电荷区两侧的空穴和自由电子移走外电场驱使空间电荷区两侧的空穴和自由电子移走少数载流子越过少数载流子越过PN结结形成很小的反向电流形成很小的反向电流 多数

11、载流子的扩散运动难于进行多数载流子的扩散运动难于进行第第9章章 图图9.1.7 PN结加反向电压时截止结加反向电压时截止第第9章章 总结：总结：总结：总结：1.PN结的结的P区接电源的正极，区接电源的正极，N区接负极时，区接负极时，PN结处于结处于正向导正向导正向导正向导通通通通（正向偏置）：（正向偏置）：2.正向电流由多数载流子扩散形成，正向电流由多数载流子扩散形成，电流数值很大；电流数值很大；电流数值很大；电流数值很大；3.正向电压稍有改变，电流变化较大。表现出的正向电压稍有改变，电流变化较大。表现出的正向动态等效正向动态等效正向动态等效正向动态等效电阻极小！电阻极小！电阻极小！电阻极小！

12、2.PN结的结的N 区接电源的正极，区接电源的正极，P区接负极时，区接负极时，PN结处于结处于反向反向反向反向截止截止截止截止（反向偏置）：（反向偏置）：3.反向电流由反向电流由本征激发本征激发本征激发本征激发的少数载流子漂移组成，的少数载流子漂移组成，电流数值较小电流数值较小电流数值较小电流数值较小4.环境温度不变，少数载流子浓度不变且与反向电压无关，反环境温度不变，少数载流子浓度不变且与反向电压无关，反向电流具有饱和特性。其向电流具有饱和特性。其动态反向电阻极大。动态反向电阻极大。动态反向电阻极大。动态反向电阻极大。5.温度温度T少子浓度少子浓度 反向电流数值反向电流数值正向电阻极小，反向

13、电阻极大正向电阻极小，反向电阻极大正向电阻极小，反向电阻极大正向电阻极小，反向电阻极大PNPN结的单向导电性结的单向导电性结的单向导电性结的单向导电性 二极管二极管 :PN结结 +引线引线二极管的符号二极管的符号阳极阳极,A负极负极9.2 9.2 二极管二极管正极正极阴极阴极,KD作用：作用：整流、检波、限幅整流、检波、限幅 稳压、保护稳压、保护特性：特性：单向导电性单向导电性 正极引线正极引线触丝触丝N型锗型锗支架支架外壳外壳负极引线负极引线点接触型二极管点接触型二极管9.2.1 二极管的结构和符号二极管的结构和符号二极管的符号二极管的符号阳极阳极负极负极9.2 9.2 二极管二极管 正极引

14、线正极引线二氧化硅保护层二氧化硅保护层P型区型区负极引线负极引线 面接触型二极管面接触型二极管N型硅型硅PN结结PN结结正极正极阴极阴极D，VD600400200050100I/mAU/V正向特性正向特性反向击反向击穿特性穿特性硅管的伏安特性硅管的伏安特性硅管的伏安特性硅管的伏安特性1.2.2 二极管的伏安特性二极管的伏安特性反向特性反向特性死区电压死区电压死区电压死区电压I/mAU/V0.40.8 40 802460.10.2锗管的伏安特性锗管的伏安特性锗管的伏安特性锗管的伏安特性正向特性正向特性反向特性反向特性0 开启电压开启电压开启电压开启电压Uon（死区电压）（死区电压）:使二极管开始

15、正向导通的电压使二极管开始正向导通的电压室温下，室温下，开启电压开启电压开启电压开启电压：硅管；硅管；硅管；硅管；锗管锗管锗管锗管导通电压导通电压导通电压导通电压：硅管硅管硅管硅管 锗管锗管锗管锗管0.2 0.2 9.2.3 二极管的主要极限参数二极管的主要极限参数1.最大整流电流最大整流电流IOM：2.长时间工作、允许流过的最大正向平均电流长时间工作、允许流过的最大正向平均电流2.反向工作峰值电压反向工作峰值电压URM：3.约为实际击穿电压的一半到三分之一约为实际击穿电压的一半到三分之一3.反向峰值电流反向峰值电流IRM：4.二极管上加反向工作峰值电压时的反向电流值二极管上加反向工作峰值电压

16、时的反向电流值 例例1：下图中，已知：下图中，已知VA=3V，VB=0V，DA、DB为锗管，为锗管，求：输出端求：输出端Y的电位并说明的电位并说明二极管的二极管的作用。作用。解：解：由于：由于：A A较较B B到到-12V-12V端的电位差最大端的电位差最大 所以：所以：D DA A优先导通，则优先导通，则VYDA导通后导通后,DB因反偏而截止因反偏而截止,起隔离作用起隔离作用,DA起起钳位钳位钳位钳位作用作用,将将Y端的电位钳制在。端的电位钳制在。DA 12VYABDBRDE3VRuiuouRuD 例例2：下图是：下图是二极管二极管限幅电路，限幅电路，D为理想二极管，为理想二极管，ui=6

17、sin t V,E=3V,试画出试画出 uo波形波形。t t ui/V Vuo/V63300 2 2 6二极管只有二极管只有二极管只有二极管只有导通导通导通导通和和和和截止截止截止截止两种状态两种状态两种状态两种状态分析输入信号分析输入信号分析输入信号分析输入信号uiui在什么范围内：在什么范围内：在什么范围内：在什么范围内：ui=?ui=?D D一定截止一定截止一定截止一定截止uo=uo=？否则否则否则否则 D D可能导通可能导通可能导通可能导通uo=uo=？分析方法提示分析方法提示分析方法提示分析方法提示9.3 9.3 稳压管稳压管IFUF0正向特性正向特性反向击穿区反向击穿区很陡很陡UZ

18、IminIZmax伏安特性伏安特性 稳压管是一种特殊的稳压管是一种特殊的面接触型面接触型面接触型面接触型硅硅硅硅半导体二极管。半导体二极管。电路中起稳定电压的作用电路中起稳定电压的作用 稳压管工作在反向击穿区才稳压管工作在反向击穿区才稳压管工作在反向击穿区才稳压管工作在反向击穿区才能输出稳定的电压！能输出稳定的电压！能输出稳定的电压！能输出稳定的电压！DZ正极正极正极正极负极负极符号符号符号符号 稳压二极管：稳压二极管：1.1.工作在其反向击穿区，因此其负极接输出电压的正极。工作在其反向击穿区，因此其负极接输出电压的正极。2.2.需要与限流电阻串联才能输出需要与限流电阻串联才能输出相对稳定相对

19、稳定相对稳定相对稳定的电压的电压UoUo！稳压原理：稳压原理：9.4 9.4 晶体管晶体管三个区（三个区（N、P、N或或P、N、P）引出三个极引出三个极_三极管三极管两个两个PN结结电流放大电流放大和和开关开关作用作用ECB符号符号1.NPN 型三极管型三极管集电区集电区集电结集电结基区基区发射结发射结发射区发射区NN集电极集电极C基极基极B发射极发射极E 三极管的结构三极管的结构三极管的结构三极管的结构 分类和符号分类和符号分类和符号分类和符号PECB符号符号集电区集电区集电结集电结基区基区发射结发射结发射区发射区CBEN集电极集电极C发射极发射极E基极基极BNPPN2.PNP型三极管型三极

20、管 三极管结构的特点：三极管结构的特点：集电区集电区集电结集电结集电结集电结基区基区发射结发射结发射结发射结发射区发射区NN集电极集电极C基极基极B发射极发射极EP1.1.基区体积最薄、掺杂浓度基区体积最薄、掺杂浓度基区体积最薄、掺杂浓度基区体积最薄、掺杂浓度最低最低最低最低2.2.发射区掺杂浓度大发射区掺杂浓度大发射区掺杂浓度大发射区掺杂浓度大3.3.集电区体积最大、掺杂集电区体积最大、掺杂集电区体积最大、掺杂集电区体积最大、掺杂浓度低浓度低浓度低浓度低ECRCIC UCECEBUBE共发射极接法放大电路共发射极接法放大电路9.4.2 9.4.2 电流分配和放大原理电流分配和放大原理三极管具

21、有电流放三极管具有电流放大作用的外部条件大作用的外部条件:（1 1）发射结正向偏置）发射结正向偏置）发射结正向偏置）发射结正向偏置；（2 2）集电结反向偏置）集电结反向偏置）集电结反向偏置）集电结反向偏置。对于对于NPN型三极管应满足型三极管应满足:UBE 0UBC VB VE对于对于对于对于PNPPNP型三极管应满足型三极管应满足型三极管应满足型三极管应满足:U UEB EB 0 0U UCBCB 0 0即即即即 V VC C V VB B IB同样有同样有:iC iB IC=IB三极管具有电流分配作用：三极管具有电流分配作用：IE=IC+IBIC=IBIBUBE0UCE 1V死区电压死区电

22、压1.三极管的输入特性三极管的输入特性2.发射结的伏安特性，即：发射结的伏安特性，即：PN结的正向特性结的正向特性3.反映的是输入电压与输入电流之间的关系。反映的是输入电压与输入电流之间的关系。IB=f(UBE )UC E =常数常数9.4.3 三极管的特性曲线三极管的特性曲线I IB B =40A40AIB=60AUCE 0IC IB增加增加IB 减小减小IB =20AIB=常数常数IC =f (UCE)2.三极管的输出特性三极管的输出特性 iC的大小受的大小受iB控控制，制，同时，在同时，在IB保持保持不变的情况下，不变的情况下，iC的数值随的数值随uCE的增大的增大略有增大。略有增大。反

23、映的是输出电流和电压随输入电流的变化关系反映的是输出电流和电压随输入电流的变化关系反映的是输出电流和电压随输入电流的变化关系反映的是输出电流和电压随输入电流的变化关系iC /mAuCE /V0放放大大区区三极管输出特性上的三个工作区三极管输出特性上的三个工作区 IB=0 A20A40 A截止区截止区60 A80 A饱饱和和区区（2）截止区：）截止区：IB0的区域，两结反的区域，两结反 偏，管子基本不导电。偏，管子基本不导电。（1）放大区：发射结正偏，集电极放大区：发射结正偏，集电极放大区：发射结正偏，集电极放大区：发射结正偏，集电极 反偏。特性曲线的平坦部分。反偏。特性曲线的平坦部分。反偏。特

24、性曲线的平坦部分。反偏。特性曲线的平坦部分。有电流放大控制作用。有电流放大控制作用。有电流放大控制作用。有电流放大控制作用。（3 3）饱和区：两结正偏，靠近纵轴）饱和区：两结正偏，靠近纵轴）饱和区：两结正偏，靠近纵轴）饱和区：两结正偏，靠近纵轴 的区域。的区域。的区域。的区域。I IB B增加，增加，增加，增加，I IC C不再增加，不再增加，不再增加，不再增加，不受不受不受不受I IB B的控制，的控制，的控制，的控制，I IC C只随只随只随只随U UCECE增加增加增加增加 而增加。而增加。而增加。而增加。三极管的三种状态或工作区三极管的三种状态或工作区1、放大状态：、放大状态：2、截止

25、状态：、截止状态：3、饱和状态：、饱和状态：发射结正向导通；发射结正向导通；集电结反向截止；集电结反向截止；IB与与Ic成正比线性关系：成正比线性关系：发射结截止；发射结截止；集电结反向截止；集电结反向截止；IB=0、发射结正向导通；发射结正向导通；发射结正向导通；发射结正向导通；集电结正向导通；集电结正向导通；集电结正向导通；集电结正向导通；I IB B与与与与I Ic c成不成正比线性关系：成不成正比线性关系：成不成正比线性关系：成不成正比线性关系：例题例题例题例题1 1：如测得某三极管正常放大时的三个极的电位值依次为：如测得某三极管正常放大时的三个极的电位值依次为：如测得某三极管正常放大

26、时的三个极的电位值依次为：如测得某三极管正常放大时的三个极的电位值依次为：、，则其对应的管脚极性依次为、，则其对应的管脚极性依次为、，则其对应的管脚极性依次为、，则其对应的管脚极性依次为 ，该三极管为，该三极管为，该三极管为，该三极管为 型三极管，半导体材料型三极管，半导体材料型三极管，半导体材料型三极管，半导体材料为为为为 。解题思路：解题思路：解题思路：解题思路：1.判断管脚判断管脚判断管脚判断管脚：放大区：放大区：放大区：放大区：B B极电位居中，极电位居中，极电位居中，极电位居中，E E极电位接近极电位接近极电位接近极电位接近B B极，极，极，极，C C极电位远离极电位远离极电位远离极

27、电位远离B B、E E极。极。极。极。2.判断类型：判断类型：判断类型：判断类型：如如如如C C极电位最高，则是极电位最高，则是极电位最高，则是极电位最高，则是NPNNPN型；如型；如型；如型；如C C极电极电极电极电位最低，则是位最低，则是位最低，则是位最低，则是PNPPNP型。型。型。型。3.判断材料判断材料判断材料判断材料：为为为为，是硅管；如为，是硅管；如为，是硅管；如为，是硅管；如为0.3V,0.3V,是锗管。是锗管。是锗管。是锗管。NPNNPN硅硅硅硅9.4.4 三极管的主要参数三极管的主要参数 1.电流放大系数电流放大系数(1)(1)直流电流放大系数直流电流放大系数直流电流放大系

28、数直流电流放大系数 (2)(2)交流电流放大系数交流电流放大系数交流电流放大系数交流电流放大系数 =IC IB 2.穿透电流穿透电流 ICEO 3.集电极最大允许电流集电极最大允许电流 ICM 4.集集-射反向击穿电压射反向击穿电压 U(BR)CEO 5.集电极最大允许耗散功率集电极最大允许耗散功率 PCM极限参数极限参数使用时使用时不允许超过不允许超过!=IC IB例题例题例题例题2 2：已知某三极管的已知某三极管的Ib=5020A，Ic=2018mA。则该三。则该三极管的极管的=，。半导体光电器件半导体光电器件半导体光电器件半导体光电器件 半导体光电器件是把半导体光电器件是把光光光光和和电

29、电电电这两种物理量联系起来，使光和这两种物理量联系起来，使光和电互相转化的新型半导体器件。电互相转化的新型半导体器件。一、一、一、一、光电导器件光电导器件光电导器件光电导器件 当半导体材料受到一定波长光线的照射时，电阻率明显减小，当半导体材料受到一定波长光线的照射时，电阻率明显减小，当半导体材料受到一定波长光线的照射时，电阻率明显减小，当半导体材料受到一定波长光线的照射时，电阻率明显减小，或说电导率增大的特性或说电导率增大的特性或说电导率增大的特性或说电导率增大的特性半导体的光电导特性半导体的光电导特性半导体的光电导特性半导体的光电导特性 。光电导器件主要有光电导器件主要有光电导器件主要有光电

30、导器件主要有光敏电阻光敏电阻光敏电阻光敏电阻、光电二极管光电二极管光电二极管光电二极管、光电三极管光电三极管光电三极管光电三极管等。等。等。等。1 1 1 1、光敏电阻光敏电阻光敏电阻光敏电阻：电阻率对某一波长的光的照度敏感，并照度与电阻：电阻率对某一波长的光的照度敏感，并照度与电阻：电阻率对某一波长的光的照度敏感，并照度与电阻：电阻率对某一波长的光的照度敏感，并照度与电阻率呈线性关系。常见的是率呈线性关系。常见的是率呈线性关系。常见的是率呈线性关系。常见的是CdsCdsCdsCds半导体感光器件半导体感光器件半导体感光器件半导体感光器件主要指标：暗电阻、亮电阻、允许功耗、响应速度和光谱范围主

31、要指标：暗电阻、亮电阻、允许功耗、响应速度和光谱范围主要指标：暗电阻、亮电阻、允许功耗、响应速度和光谱范围主要指标：暗电阻、亮电阻、允许功耗、响应速度和光谱范围CDSCDS符号符号符号符号2 2、光电二极管和光电三极管光电二极管和光电三极管光电二极管和光电三极管光电二极管和光电三极管 光电二极管是在反向电压下工作的。它的暗电流很小，但是其光电二极管是在反向电压下工作的。它的暗电流很小，但是其光电二极管是在反向电压下工作的。它的暗电流很小，但是其光电二极管是在反向电压下工作的。它的暗电流很小，但是其反向饱和电流在一定的反向电压范围内会随着光强的变化而变化，反向饱和电流在一定的反向电压范围内会随着

32、光强的变化而变化，反向饱和电流在一定的反向电压范围内会随着光强的变化而变化，反向饱和电流在一定的反向电压范围内会随着光强的变化而变化，从而可以把光信号转为电信号。从而可以把光信号转为电信号。从而可以把光信号转为电信号。从而可以把光信号转为电信号。光电二极管主要用于近红外探测器及光电转换的自动控制仪器光电二极管主要用于近红外探测器及光电转换的自动控制仪器光电二极管主要用于近红外探测器及光电转换的自动控制仪器光电二极管主要用于近红外探测器及光电转换的自动控制仪器中。中。中。中。光电三极管通常无外接基极管脚，输出特性与普通三极管相似，光电三极管通常无外接基极管脚，输出特性与普通三极管相似，光电三极管

33、通常无外接基极管脚，输出特性与普通三极管相似，光电三极管通常无外接基极管脚，输出特性与普通三极管相似，不过不过不过不过I IB B主要由入射光的强度确定。主要由入射光的强度确定。主要由入射光的强度确定。主要由入射光的强度确定。如在光电三极管的如在光电三极管的如在光电三极管的如在光电三极管的c c、e e极间加上电压，有光照时，基极电流产生极间加上电压，有光照时，基极电流产生极间加上电压，有光照时，基极电流产生极间加上电压，有光照时，基极电流产生并被放大输出；如无光照，则输出一个并被放大输出；如无光照，则输出一个并被放大输出；如无光照，则输出一个并被放大输出；如无光照，则输出一个I ICEOCE

34、O其数值极小。其数值极小。其数值极小。其数值极小。光电二极管光电二极管光电二极管光电二极管光电三极管光电三极管光电三极管光电三极管二、半导体发光器件二、半导体发光器件二、半导体发光器件二、半导体发光器件 半导体发光器件是一种将电能转换成光能的器件。它包括半导体发光器件是一种将电能转换成光能的器件。它包括半导体发光器件是一种将电能转换成光能的器件。它包括半导体发光器件是一种将电能转换成光能的器件。它包括发发发发光二极管光二极管光二极管光二极管、红外光源红外光源红外光源红外光源、半导体发光数码管半导体发光数码管半导体发光数码管半导体发光数码管等。等。等。等。1 1、发光二极管（发光二极管（发光二极

35、管（发光二极管（LEDLED）PN PN结加上正向电压时，电子由结加上正向电压时，电子由结加上正向电压时，电子由结加上正向电压时，电子由N N区扩散到空间电荷区过程中区扩散到空间电荷区过程中区扩散到空间电荷区过程中区扩散到空间电荷区过程中会释放出能量。这些能量大部分以发光的形式出现，因此，可以会释放出能量。这些能量大部分以发光的形式出现，因此，可以会释放出能量。这些能量大部分以发光的形式出现，因此，可以会释放出能量。这些能量大部分以发光的形式出现，因此，可以直接将电能转换成光能。直接将电能转换成光能。直接将电能转换成光能。直接将电能转换成光能。三色发光三色发光三色发光三色发光二极管二极管二极管

36、二极管单色单色单色单色发光发光发光发光二极管二极管二极管二极管光电三极管的输出特性光电三极管的输出特性光电三极管的输出特性光电三极管的输出特性数码管数码管数码管数码管 发光二极管的发光颜色（波长），困半导体材料及掺杂成分不发光二极管的发光颜色（波长），困半导体材料及掺杂成分不发光二极管的发光颜色（波长），困半导体材料及掺杂成分不发光二极管的发光颜色（波长），困半导体材料及掺杂成分不同而不同。常用的有黄、绿、红等颜色的发光二极管和七段发光数同而不同。常用的有黄、绿、红等颜色的发光二极管和七段发光数同而不同。常用的有黄、绿、红等颜色的发光二极管和七段发光数同而不同。常用的有黄、绿、红等颜色的发光二

37、极管和七段发光数码管。码管。码管。码管。发光二极管工作电压很低（伏），工作电流很小（发光二极管工作电压很低（伏），工作电流很小（发光二极管工作电压很低（伏），工作电流很小（发光二极管工作电压很低（伏），工作电流很小（10-3010-30毫安），毫安），毫安），毫安），耗电极低。耗电极低。耗电极低。耗电极低。使用使用使用使用LED LED 时应串联限流电阻时应串联限流电阻时应串联限流电阻时应串联限流电阻，以防，以防，以防，以防LEDLED中的电流过大而损坏。中的电流过大而损坏。中的电流过大而损坏。中的电流过大而损坏。此外，还有半导体光伏组件，最为常见的是此外，还有半导体光伏组件，最为常见的是此外

38、，还有半导体光伏组件，最为常见的是此外，还有半导体光伏组件，最为常见的是太阳能电池太阳能电池太阳能电池太阳能电池。感光器件还有数码相机或摄像机中的核心元件：感光器件还有数码相机或摄像机中的核心元件：感光器件还有数码相机或摄像机中的核心元件：感光器件还有数码相机或摄像机中的核心元件：CCDCCD、CMOSCMOS，负责将光信号转化为电信号中的，负责将光信号转化为电信号中的，负责将光信号转化为电信号中的，负责将光信号转化为电信号中的0 0、1 1，像素指感光元件的数量，像素指感光元件的数量，像素指感光元件的数量，像素指感光元件的数量，同样尺寸，像素越高、画质越清晰。同样尺寸，像素越高、画质越清晰。

39、同样尺寸，像素越高、画质越清晰。同样尺寸，像素越高、画质越清晰。第第9章章 复习复习一、基本概念（用最精炼的语言概括）一、基本概念（用最精炼的语言概括）第第9章自我检查复习章自我检查复习本征半导体；共价键；载流子；杂质半导体；本征半导体；共价键；载流子；杂质半导体；PN结；导通和截止；死区；电流静、动态放大系数；结；导通和截止；死区；电流静、动态放大系数；三极管的截止、放大和饱和；三极管的截止、放大和饱和；二、基本要求（用最精炼的语言概括）二、基本要求（用最精炼的语言概括）1、掌握半导体的特性；掌握半导体的特性；2、掌握、掌握PN结单向导电性的原理；结单向导电性的原理；3、熟练应用二极管和三极

40、管的特性曲线分析工作转态和熟练应用二极管和三极管的特性曲线分析工作转态和熟练应用二极管和三极管的特性曲线分析工作转态和熟练应用二极管和三极管的特性曲线分析工作转态和趋势；趋势；趋势；趋势；4、掌握稳压管的工作原理；掌握稳压管的工作原理；掌握稳压管的工作原理；掌握稳压管的工作原理；5、掌握二极管和三极管的重要参数的含义；、掌握二极管和三极管的重要参数的含义；1、半导体导电电流与金属导电的本质区别在于：金属导电电流由半导体导电电流与金属导电的本质区别在于：金属导电电流由自由电子构成，而半导体的导电电流中除了有自由电子电流外，自由电子构成，而半导体的导电电流中除了有自由电子电流外，还有还有 电流。电

41、流。2、通常锗管的正向导通压降为通常锗管的正向导通压降为 ；硅管的正向导通电压为；硅管的正向导通电压为 ；3、已知某三极管的已知某三极管的Ib=5020A，Ic=2018mA。则该三极管的。则该三极管的=。4、测得某电路中的某三极管的三只管脚测得某电路中的某三极管的三只管脚a、b、c的电位值分别为的电位值分别为1V1V、和、和、和、和8V8V。则该三极管的材料为。则该三极管的材料为 ，管脚的极性分别依次，管脚的极性分别依次为为 ，且该三极管的类型为，且该三极管的类型为 。5、N型半导体中的多数载流子为型半导体中的多数载流子为 ，P型半导体中的多数载流子型半导体中的多数载流子为为 。6、向本征半

42、导体中渗入杂质的主要目的在于提高半导体的导电能向本征半导体中渗入杂质的主要目的在于提高半导体的导电能力。力。（）7、半导体元件的温度特性差，其主要原因是当温度上升时，半导、半导体元件的温度特性差，其主要原因是当温度上升时，半导体容易被烧坏。体容易被烧坏。（）8、三极管的极限参数表明了三极管的使用限制。、三极管的极限参数表明了三极管的使用限制。（）9、三极管的、三极管的ICEO越小越好。越小越好。（）选择题选择题1 1、三极管三个三极管三个C C、B B、E E区的掺杂特点是区的掺杂特点是 。A A：C C区的掺杂浓度最大，区的掺杂浓度最大，E E区的掺杂浓最低；区的掺杂浓最低；B B：E E区

43、的掺杂浓度最大，区的掺杂浓度最大，B B区的掺杂浓最低；区的掺杂浓最低；C C：B B区的掺杂浓度最大，区的掺杂浓度最大，C C区的掺杂浓最低区的掺杂浓最低 ；2 2、在半导体材料中，说法正确的是在半导体材料中，说法正确的是 。A A：P P型半导体中的多数载流子是空穴，所以它带正电。型半导体中的多数载流子是空穴，所以它带正电。B B：P P型半导体中的多数载流子是自由电子，所以它带负电。型半导体中的多数载流子是自由电子，所以它带负电。C C：P P型半导体中的多数载流子是空穴，但它不带电。型半导体中的多数载流子是空穴，但它不带电。3 3、一个一个NPNNPN管在电路中正常工作，现测得其管在电

44、路中正常工作，现测得其UBE0 0、UBC0、UCE0，则此管工作在则此管工作在 。A A：饱和区：饱和区 B B：放大区：放大区 C C：截止区：截止区4 4、稳压二极管稳压时，工作在、稳压二极管稳压时，工作在 区。区。A A：正向导通；：正向导通；B B：反向饱和；：反向饱和；C C：反向击穿：反向击穿5 5、测得三极管三个脚的电位分别为：测得三极管三个脚的电位分别为：6v、-6v，则三，则三极管的管脚极性依次为极管的管脚极性依次为 。A A：E E、B B、C C；B B：B B、E E、C C；C C：C C、B B、E E；6 6、电路如图所示，设电路如图所示，设D DZ1Z1的稳定

45、电压为的稳定电压为5v5v，D DZ2Z2的稳定电的稳定电 压是压是7v7v，在正常的输入电压下，输出电压，在正常的输入电压下，输出电压U U0 0是是 。A A：5v5v；B B：6v6v；C C：7v7v；7、构成、构成PN结正向电流的载流子为结正向电流的载流子为 。A：多数载流子；：多数载流子；B：少数载流子；：少数载流子；C：都有；：都有；8、三极管处于放大区的内部条件为、三极管处于放大区的内部条件为 。A：集电结正向导通，发射结截止；：集电结正向导通，发射结截止；B：集电结截止，发射结正向导通；：集电结截止，发射结正向导通；C：集电结、发射结都正向导通；：集电结、发射结都正向导通；9、三极管处于饱和区的内部条件为、三极管处于饱和区的内部条件为 。A：集电结正向导通，发射结截止；：集电结正向导通，发射结截止；B：集电结截止，发射结正向导通；：集电结截止，发射结正向导通；C：集电结、发射结都正向导通；：集电结、发射结都正向导通；一、怎样用数字万用表测量二极管的材料、正极和管一、怎样用数字万用表测量二极管的材料、正极和管子的好坏？子的好坏？二、用万用表测量二级管的正向电阻时，为什么用二、用万用表测量二级管的正向电阻时，为什么用R100档测出的电阻小，而用档测出的电阻小，而用R1K档测出的电档测出的电阻大？阻大？