您当前的位置:五五电子网电子知识电工技术电工基础半导体器件的基本知识及分析方法 正文
半导体器件的基本知识及分析方法

半导体器件的基本知识及分析方法

点击数:7884 次   录入时间:03-04 12:01:58   整理:http://www.55dianzi.com   电工基础

半导体器件、二极管、三极管以及场效应管,并阐述有关基本概念及分析方法。内容包括:半导体基础知识、半导体二极管及二极管的应用、稳压二极管及其稳压电路,半导体三极管与场效应管的结构分类、特性曲线等。 
一、半导体基础知识

自然界的物质,按照导电能力的强弱可分为导体、绝缘体和半导体三类。半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。通过一定的工艺过程,可以将半导体制成晶体。完全纯净的、结构完整的半导体晶体称为本征半导体。半导体在热激发下产生自由电子和空穴对的现象称为本征激发。自由电子在运动中与空穴相遇就会填补空穴,使二者同时消失,这种现象称为复合。一定温度下,本征激发产生的自由电子和空穴对,与复合的自由电子和空穴对数目相等,达到动态平衡。

在本征半导体中掺入杂质,可以形成N型半导体和P型半导体。在N型半导体中,自由电子的浓度远大于空穴的浓度,因此自由电子称为多数载流子(简称多子),而其中空穴称为少数载流子(简称少子)。N型半导体主要靠自由电子导电,掺入的杂质越多,自由电子的浓度就越高,导电性能也就越强。在P型半导体中,空穴的浓度远大于自由电子的浓度,因此空穴称为多数载流子(简称多子),而其中自由电子称为少数载流子(简称少子)。P型半导体主要靠空穴导电,掺入的杂质越多,空穴的浓度就越高,导电性能也就越强。对于杂质半导体来说,无论是N型还是P型半导体,从总体上看,仍然保持着电中性。

在PN结中进行着两种载流子的运动:多数载流子的扩散运动和少数载流子的漂移运动。在无外电场和其他激发作用下,多子的扩散运动和少子的漂移运动达到动态平衡。

当外加电压使PN结中P区的电位高于N区的电位,称为加正向电压,简称正偏;反之称为加反向电压,简称反偏。PN加正向电压是导通,加反向电压是截止。因此PN结具有单向导电性。

二、半导体二极管

在PN结上加上引线和封装,就成为一个二极管。由P区引出的电极称为阳极,由N区引出的电极称为阴极。从制造材料上分,二极管可分为硅二极管和锗二极管,按结构分,二极管可分为点接触型、面接触型和平面型三大类。硅管的导通电压一般为0.7V,硅管的导通电压一般为0.3V。在题目有没有说明管子的类型时,一般假设为硅管。

当加二极管上的正向电压较小时,正向电流小,几乎等于零。只有当二极管两端电压超过某一数值Uon时,正向电流才明显增大。将Uon称为死区电压。死区电压与二极管的材料有关。一般硅二极管的死区电压为0.5V左右,锗二极管的死区电压为0.1V左右。

当二极管加反向电压,反向电流很小,而且反向电流不再随着反向电压而增大,即达到了饱和,这个电流称为反向饱和电流,用符号IS表示。

二极管具有单向导电性,加正向电压时处导通状态,加反向电压时处截止状态。利用其单向导性可构成和各种整流电路,把交流电压变成脉动的直流电压。

温度升高,正向特性左移,反向特性下移;室温附近,温度每升高1℃;正向压降减少2—2.5mV;室温附近,温度每升高10℃,反向电流增大一倍。

三、稳压二极管

稳压二极管工作在反向击穿区时具有稳压特性,当工作电流在稳定电流IZ与最大额定电流IZM之间时,它的端电压为稳定电压UZ。

由限流电阻和稳压管可构成稳压电路。当电网波动或负载变化时,利用稳压管的电流调节作用,通过限流电阻R上电压的补偿,达到稳定输出电压的目的。稳压电路的输出电压就是稳压管的稳定电压,因此不可调且输出电流小。

[1] [2]  下一页


本文关键字:知识  半导体  电工基础电工技术 - 电工基础