学习任务二极管三极管晶闸管及其应用PPT课件

PN结开始形成 时
价电子
空穴的移动与价电子的移动相反；
空穴的移动相当于正电荷的移动；
空穴 价电子
带空穴 的C原子
一.半导体基础知识
3）半导体导电 在半导体的两端加外电压时，半导体内部出现两部分电流：一是电子的
定向移动形成的电子电流，二是价电子的递补形成的空穴电流；
在半导体中，同时存在着电子导电和空穴导电； 自由电子和空穴统称为载流子；
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
空穴移动
Si
Si
Si
Si
Si Si Si Si
一.半导体基础知识
在外电场的作用下，有空穴的A原子可以吸引相邻B原子中的价电子 ，B原子失去价电子成了带空穴的原子，B原子也可以由相邻C原子 的价电子来递补，这样好像空穴由A原子运动到了C原子。
空穴
带空穴的A原子
带空穴的B原子
一.半导体基础知识
4.PN结及其单向导电性 1）PN结：将P型半导体和N型半导体结合在一起，在P型半导体和N型
半导体的交界面形成一个特殊的薄层，称为PN结；
一.半导体基础知识
P型半导体和N型半导体的交界面处出现 自由电子和空穴的浓度差。
由于浓度的差别，自由电子和空穴都 要从浓度高的区域向浓度低的区域 扩散。
光敏电阻
③ 对压力敏感
压敏电阻
一.半导体基础知识
掺入某种杂质后，
④
导电能 1）定义：完全纯净的、具有晶体结构的半导体称为本征半导体； 2）晶体结构（以Si为例）
一.半导体基础知识
+14 2 8 4
硅原子
si
si
si si si si si si si
si
si
硅原子与硅原子之间通过共价键连接
二极管、三极管及其应用
学习目标
④掌握三极管电流放大特性，理解三极管输入特性和输出特性；掌 握三极管电压放大原理； ⑤了解晶闸管电气特性及工作原理，了解晶闸管在汽车上的典型应 用电路的搭建及工作原理。
二极管、三极管及其应用
（1）理解PN结的形成及其单向导电性； （2）掌握稳压二极管稳压电路的搭建； （3）掌握三极管共射极电压放大电路的搭建。
PN结内部是一个电场，称为内电场 ；
指向
N区
P区
一.半导体基础知识
扩散运动越强
形成的空间 电荷区越宽
削弱了扩散运动 内电场是怎么削弱扩散运动的？
内电场越强
一.半导体基础知识
P区 P区的自由电子
内电场的作用
N区的空穴 N区
少数载流子在内电场的作用下，越过PN结进入对方的运动称为漂移运动 ；漂移运动使空间电荷区变窄；
Si
Si
硅单晶体中的共价键结构
Si
Si
最外层达到8个电子的稳定结构
一.半导体基础知识
Si Si
Si
Si
由于价电子距离原子核较远，可 挣脱原子核束缚，成为自由电子。
在电子挣脱共价键束缚成为自由电子后 ，共价键中留下一个空位，称为空穴；
带空穴的原子由于缺乏一个电子，带一个单位的正电荷；
一.半导体基础知识
一.半导体基础知识
3.N型半导体和P型半导体 1）本征半导体：自由电子和空穴的数量极少，导电能力很低，需要掺入
微量的元素，可使导电能力大大增强 2）根据掺入的杂质的不同，杂质半导体分为两大类： ①在半导体（例如：硅）中掺入磷（或其他五价元素）
一.半导体基础知识
在掺入磷元素的半导体中，自由电子的数目大大增加，自由电子导电称 为主要导电方式，这种杂质半导体称为电子半导体或N型半导体；
一.半导体基础知识
扩散运动和漂移运动的比较
名称
形成原因
参与的载流子 和运动方向
运动的结果
扩散运动
浓度差
P区的空穴向N区运动； 形成空间电荷区，扩散运
N区的自由电子向P区运 动越强，空间电荷区越宽，
动；
内电场越强
漂移运动
内电场
P区的自由电子向N区运 削弱了空间电荷区，使空 动；N区的空穴向P区运 间电荷区变窄 动；
于是在交界面附近形成了自由电子和 空穴的扩散运动。
一.半导体基础知识
扩散到
空穴： P区
N区
扩散到
自由电子：
N区
P区
扩散运动的结果：
交界面附近的P区剩下带负电的杂质B 原子；
在交界面附近的N区剩下带正电荷的杂 质P原子；
一.半导体基础知识
在交界面形成了一个空间电荷区， 这个空间电荷区就是PN结；
内电场方向： 内电场阻挡了进一步的扩散运动
（4）汽车电子电压调节器电路和电子闪光器电路的搭建及工作原理。
二极管、三极管及其应用
（1）二极管三相整流电路整流原理； （2）三极管共射极电压放大电路的放大原理及三极管开关原理。 （3）汽车电子电压调节器电路和电子闪光器电路的搭建及工作原理。 （4）三相桥式整流电路的搭建及整流原理；汽车整流器的整流原理。
二极管、三极管及其应用
一.半导体基础知识 二.二极管 三.二极管整流电路 四.三极管 五.三极管放大电路及开关电路 六.晶闸管及其应用电路
一.半导体基础知识
一.半导体基础知识
1.半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间，如：硅、锗、金属氧化物 和金属硫化物等；
半导体特性：
① 对温度敏感
热敏电阻
②
对光照敏感
在N型半导体中，自由电子是多数载流子，空穴是少数载流子；
一.半导体基础知识
②在半导体（例如：硅）中掺入硼（或其他三价元素） 硼原子与相邻硅原子构成共价键结构，将因缺少一个电子而产生一 个空穴，于是在半导体中形成大量空穴。
B
Si
Si
Si
一.半导体基础知识 以空穴为主要导电方式的半导体称为空穴半导体或P型半导体； 在P型半导体中，空穴是多数载流子，自由电子是少数载流子；
一.半导体基础知识 扩散运动与漂移运动的关系
扩散运动
形成空间 电荷区
抑制
漂移运动
最后，扩散运动和漂移运动达到动态平衡；
形成内电场
一.半导体基础知识
扩散运动
形成空间电荷 区，使之变宽
阻碍空间电 荷区变宽
形成内电场 漂移运动
一.半导体基础知识
PN结形成过程：
PN结形成过程
扩散运动
漂移运动
空间电荷区宽度d
二极管、三极管及其应用
学习目标 重点难点 主要内容 本章小结 思考与练习
二极管、三极管及其应用
学习目标
①了解半导体导电与导体导电的本质区别，了解P型半导体和N型半导体的电特点； ②掌握二极管的单向导电性，了解二极管伏安特性曲线；掌握稳压二极管稳压原理 ；了解发光二极管、光敏二极管的工作原理及相关应用。 ③掌握单相半波整流电路、单相全波整流电路、三相半波整流电路和三相桥式整流 电路的搭建及整流原理；了解汽车整流器的整流原理。