《电工电子技术基础》第6章半导体器件

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电工类第五版《电子技术基础》全章节习题与及答案

电工类第五版《电子技术基础》全章节习题与及答案一．填空题：(共59题)1.PN结正向偏置时，应该是P区的电位比N区的电位高。

2.硅二极管导通时的正向管压降约为0.7V 。

3.锗二极管导通时的正向管压降约为0.2V 。

4.半导体三极管放大的实质是小电流控制大电流。

5.工作在截止和饱和状态的三极管可作为开关器件使用。

6.三极管的极限参数分别是I CM、P CM和U CEO。

7.在共射极放大电路中输出电压和输入电压的相位相反。

[此处图片未下载成功]8.小功率三极管的输入电阻经验公式= 30 09.放大电路产生非线性失真的根本原因静态工作点不合适。

10.在放大电路中负载电阻值越大其电压放大倍数越大。

11.反馈放大器是由基本放大电路和反馈电路组成。

12.电压负反馈的作用是稳定输出电压。

13.电流负反馈的作用是稳定输出电流。

14.反馈信号增加原输入信号的反馈叫正反馈。

15.反馈信号减弱原输入信号的反馈叫负反馈。

16.放大直流信号时放大器应采用的耦合方式为直接耦合。

17.为克服零漂常采用长尾式和具有恒流源的差动放大电路。

18.集成运放按电路特性分类可分为通用型和专用型。

19.线性状态的理想集成运算放大器，两输入端电位差=0。

20.线性状态的理想集成运算放大器，两输入端的电流=0。

21.单门限电压比较器中的集成运放工作在开环状态。

22.单门限电压比较器中的集成运放属于线性应用。

23.将交流电变换成直流的过程叫整流。

24.在单相桥式整流电路中，如果负载电流是20A,则流过每只晶体二极管的电流是10 A。

25.在输出电压平均值相等的情况下，三相半波整流电路中二极管承受的最高反向电压是三相桥式整流电路的2倍.26.整流二极管的冷却方式有自冷、风冷和水冷三种。

27.检查硅整流堆正反向电阻时对于高压硅堆应用兆欧表。

28.三端可调输出稳压器的三端是指输入、输出和调整三端。

29.三端固定输出稳压器CW7812型号中的12表示为 12 V。

半导体及其常用器件资料

值得注意的是，由于本征激发随温度的升高而加剧，导致电子—空穴对增多，因而反向电流将随温度的升高而成倍增长。反向电流是造成电路噪声的主要原因之一，因此，在设计电路时，必须考虑温度补偿问题。
章目录
电工电子技术
1. 半导体中少子的浓度虽然很低，但少子对温度非常敏感，因此温度对半导体器件的性能影响很大。而多子因浓度基本上等于杂质原子的掺杂浓
是这种半导体的导电主流。
＋4
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在室温情况下，本征硅中的磷杂质等于10-6数量级时，电子载流子的数目将增加几十万倍。掺入五价元素的杂质半导
体由于自由电子多而称为电子型半导体，也叫做N型半导体。
章目录
电工电子技术
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＋－ 4
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掺入硼杂质的硅半
+
B
导体晶格中，空穴载流子的数量大大
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章目录
电工电子技术
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自由电子载流子运动可以形
容为没有座位人的移动；空穴
载流子运动则可形容为有座位
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＋4 的人依次向前挪动座位的运动。
半导体内部的这两种运动总是
共存的，且在一定温度下达到
动态平衡。
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半导体的导电机理
半导体的导电机理与金属导体导电机理有本质上的区别：金属导体中只有自由电子一种载流子参与导电；而半导体中则是本征激发下的自由电子和复合运动形成的空穴两种载流子同时参与导电。两种载流子电量相等、符号相反，即自由电子载流子和空穴载流子的运动方向相反。
学习与归纳度，所以说多子的数量基本上不受温度的影响。
2. 半导体受温度和光照影响，产生本征激发现象而出现电子、空穴对；同时，其它价电子又不断地 “转移跳进”本征激发出现的空穴中，产生价电子与空穴的复合。在一定温度下，电子、空穴对的激发和复合最终达到动态平衡状态。平衡状态下，半导体中的载流子浓度一定，即反向电流的数值基本不发生变化。

电工电子技术课程标准

《电工电子技术》课程标准授课对象：高中毕业或同等学力课程教学时数：101H学历层次：高等职业教育课程代码：学制：全日制3年适用专业：数控技术课程类别：必修课必修课开对象：非电类相关专业制订人：张鹏审核人：一、前言1．课程性质本课程为适应高职教育改革，贯彻以培养高职学生实践技能为重点、基础理论与实际应用相结合的指导思想，力求体现精炼与实用。

电工电子技术是一门高等职业技术院校非电类专业应用性很强的专业基础课，内容上包含了电工、模拟电路、数字电路三门课程，实践性较强，要求学生既要掌握基础理论知识，又要结合工作实际，提高学生实践应用能力。

在教学中要根据高职学生的知识基础及就业岗位需求组织教学内容，同时采取适宜的教学方法，教、学、练一体化，注重理论与实践的融合，从而提高学生分析问题和解决问题的能力。

进一步提高学生综合素质，增强适应职业变化的能力，为继续学习打下专业基础。

2.课程设计思路（1）以职业岗位需求为出发点,以职业能力培养为核心,把校企合作作为课程开发的切入点通过聘请行业企业专家成立的专业指导委员会及教师到企业社会实践，带学生实习等方式贴近企业，了解企业的生产工作流程，掌握企业对知识的需求，与企业技术人员共同开发课程，以企业真实工作任务作为课程“主题”来设计学习情境，遵循由简单到复杂的原则确定教学项目，使学生在“真实”的职业情境中、完成任务的过程中掌握综合职业能力。

（2）以工作过程为导向实施课程教学为了让学生更加深刻的了解企业的，提前与社会接轨，在学习过程中发挥团队合作精神，创立优秀班集体。

通过任务书的发放、材料的领取，考核标准的制定等组织实施过程体现工作过程的完整性。

（3）以工学结合、能力递进的思路设计学习情境本课程从应用的角度出发，基于工作过程采取“阶段性、梯次递进”的由简到难的原则，以学习领域为平台，以学习情境为主线，以项目为导向，以典型工作任务为，设立课程教学项目，通过教师指导学生开展自立学习完成工作任务或项目，驱动对象，实现对工作过程的认识和对完成工作任务的体验，从而形成职业岗位能力。

《电工电子技术基础》_电子技术中常用半导体器件

体
•硅和锗的简化原子模型。
•这是硅和锗构成的共价键结构示意图 • 晶体结构中的共价键具有很强的结合力，在热力学零度和没有外界能
量激发时，价电子
没有能力挣脱共价
•一般情况下，本征半导体中的载流子浓
键束缚，这时晶体中几乎没有自由电
度很小，其导电能力较弱，且受温度影响子，因此不能导电
很大，不稳定，因此其用途还是很有限的
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•讨论题
•半导体导电机理 •和导体的导电机
• 半导体的导电机理与金属导体的导电机理有本质的区别：金属导体中只有一种载流子—自由电
•理有什么区别？
子参与导电，半导体中有两种载
流子—自由电子和空穴参与导电
，而且这两种载流子的浓度可以
•杂质半导体中的多数载
通过在纯净半导体中加入少量的
• 面接触型二极管PN结面积大，因而能通过较大的电流，但其
•第3 页
•3. PN结
• P型和N型半导体并不能直接用来制造半导体器件。通常是在N型或 P型半导体的局部再掺入浓度较大的三价或五价杂质，使其变为P型或N 型半导体，在P型和N型半导体的交界面就会形成PN结。
•PN结是构成各种半导体器件的基础。
• 左图所示的是一块晶片，两边分别形成 P型和N型半导体。为便于理解，图中P区仅画出空穴（多数载流子）和得到一个电子的三价杂质负离子，N区仅画出自由电子（多数载流子）和失去一个电子的五价杂质正离子。根据扩散原理，空穴要从浓度高的P区向N区扩散，自由电子要从浓度高的N区向P 区扩散，并在交界面发生复合(耗尽），形成载流子极少的正负空间电荷区如图中间区域，这就是PN结，又叫耗尽层。
•第3 。
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J__《电工电子技术基础》电子教案_电工电子技术课件_第

《电工电子技术基础》电子教案_电工电子技术课件_第一章教案概述：本教案旨在为学生提供电工电子技术的基本概念、原理和应用。

通过本章的学习，学生将掌握电路的基本组成、电路定律和分析方法。

教学目标：1. 了解电路的基本概念和组成；2. 掌握电路定律和分析方法；3. 能够分析和解决简单的电路问题。

教学内容：1. 电路的基本概念和组成电路的定义电路的元件电路的类型2. 电路定律欧姆定律基尔霍夫电压定律基尔霍夫电流定律3. 电路分析方法串联电路分析并联电路分析混联电路分析教学步骤：1. 导入：通过实例引入电路的概念，激发学生的兴趣。

2. 讲解：介绍电路的基本概念和组成，解释电路定律和分析方法。

3. 演示：通过示例电路图，演示电路定律的应用和电路分析的过程。

4. 练习：学生分组进行电路实验，运用所学的电路定律和分析方法解决问题。

5. 总结：回顾本节课的内容，强调重点和难点。

教学评价：1. 学生能够准确地描述电路的基本概念和组成；2. 学生能够应用电路定律进行电路分析；3. 学生能够解决简单的电路问题。

教学资源：1. 电路图和实验设备；2. 电路定律和分析方法的教材或课件；3. 练习题和解答。

扩展活动：1. 组织学生进行电路设计比赛，提高学生的实际应用能力；2. 邀请相关行业的专业人士进行讲座，拓宽学生的知识视野。

《电工电子技术基础》电子教案_电工电子技术课件_第二章教案概述：本教案主要介绍电子元件的基本原理和特性，包括电阻、电容和电感。

通过本章的学习，学生将能够理解电子元件的工作原理，并掌握它们的符号和特性。

教学目标：1. 了解电阻、电容和电感的基本原理；2. 掌握电子元件的符号和特性；3. 能够分析和解决与电子元件相关的问题。

教学内容：1. 电阻电阻的定义和符号电阻的计算和单位电阻的特性2. 电容电容的定义和符号电容的计算和单位电容的特性3. 电感电感的定义和符号电感的计算和单位电感的特性教学步骤：1. 导入：通过日常生活中的例子引入电子元件的概念。

电工电子技术基础第2版答案第五章半导体器件

第五章半导体铸件一、填空I,半导体是指常海下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料物质。

2、半导体具有热敏性、光敏性、掺杂性的特性,坦重耍的是热敏性特性。

3、纯净硅或者镭原子最外层均有四个电子，常因热运动或光照等原因挣脱原子核的束缚成为自由电子,在原来的位置上留下一个空位，称为空穴.4、自由电子带建________ 电，空穴带正电。

5、半导体导电的一个她本特性是指，在外电场的作用下，自由电子和空穴均可定向移动形成电流。

6、在单晶硅（或者错〉中掺入微限的五价元素,如磷，形成掺杂半导体,大大提高/导电能力，这种半导体中自由电子数远大于空穴数,所以靠自由电子导电。

将这种半导体称为电子型半导体或N*半导体半导体。

7、在单晶硅（或者锌）中掺入微量的三价元诺，如硼，形成掺杂半导体，这种半导体中空穴数远大于自由电子数,所以靠空穴导电。

将这种半导体称为空穴里半导体或P型半导体半导体。

8、PN结具有单向导电性,即加正向电压时PN结导通,加反向电压时PN结截止。

9、PN结加正向电压是指在P区接电源正极,N区接电源负极,此时电流能通过PN结，称PN结处「导通状态"相反，PN结加反向电压是指在P区接电源负极,N区接电源正极,此时电流不能通过PN结，称PN结处于截止状态。

10、二极管的正极乂称为」1.极，由PN结的P区引出，负极乂称为阴极,由PN结的N区引出.Ik按照芯片材料不同，二极管可分为由二极管和楮二极管两种。

12、按照用途不同，二极管可分为普通二极管、整流二极管、开关二极管、拴压二极管、发光二极管。

13、二极管的伏安特性曲线是指二极管的电压电流关系曲线。

该曲线由」m特性和反向特性两部分组成。

14、二极管的正向压降是指正向电流通过二极管时二极管两端产生的电位差，也称为正向饱和电压.15、从二极管的伏安特性曲线分析，二极管加正向电压时二极管导通,导通时，硅管的正向压降约为0.7伏,错管的正向压降约为3伏。

16,二极管两端加反向电压时，管子处F截止状态.当反向电压增加到一定数值时，反向电流突然增大，二极管失去单向导电性特性,这种现象称为⅛________ o17、硅稳压二极管简称为稳压管，符号是_________________ 它与普通二极管不同的地方在于只要反向电潦在一定范围内反向击穿并不会造成会压二极管的损坏，以实现稳JK目的,所以电路中稳压管的两端应加反向电*。

电工电子技术第六章

+4
图 6-1 本征激发
2.掺杂半导体在本征半导体中，若掺入微量的五价或三价元素，会使其导电性能发生显著变化。掺入的五价或三价元素称为杂质杂质。掺杂质有杂质的半导体称为掺杂半导体掺杂半导体或杂质半导体，按掺入杂质元掺杂半导体素不同，掺杂半导体可分为N 型半导体和P 型半导体两种。
6.1.2 本征半导体和掺杂半导体
1.本征半导体纯净而且结构完整的半导体称为本征半导体本征半导体，它未经人本征半导体为的改造，具有这种元素的本来特征。在绝对零度时，半导体所有的价电子都被束缚在共价键中，不能参与导电，此时半导体相当于绝缘体。当温度逐渐升高或受光照时，由于半导体共价键重的价电子并不像绝缘体种束缚得那样紧，价电子从外界获得一定的能量，少数价电子会挣脱共价键的束缚，成为自由电子自由电子，同时在原共价键处出现一个空自由电子位，这个空位称为空穴空穴。显然，自由电子和空穴是成对出现的，空穴所以称它们为电子空穴对电子空穴对。电子空穴对
4.非晶态半导体非晶态半导体原子排列短程有序、长程无序的半导体称为非晶态半导体，主要有非晶Si、非晶Ge、非晶Te、非晶Se等元素半导体及GeTe，As2Te3，Se2As3等非晶化合物半导体。 5.有机半导体有机半导体有机半导体分为有机分子晶体、有机分子络合物和高分子聚合物，一般指具有半导体性质的碳－碳双键有机化合物。
在我们的自然界中，各种物质按导电能力划分为导体、绝缘体、半导体。半导体半导体指的是导电能力导体和绝缘体之半导体间的物质半导体材料的最外层轨道上的电子是4个，根据其特性，可以将半导体材料分成以下五类： 1.元素半导体元素半导体大约有十几种，它们处于ⅢA－ⅦA族的金属与非金属的交界处，例如Ge（锗），Si（硅），Se （硒），Te（碲）等。

电工电子技术基础习题答案解析

第1章电路的基本知识1.1 电路的概念（1）略（2）电路通常由电源、负载和中间环节（导线和开关）等部分组成。

A ．电源的作用：将其他形式的能转换成电能。

B ．负载的作用：将电能转换成其他形式的能。

C ．中间环节的作用：传递、分配和控制电能。

1.2 电路中的主要物理量（1）零、负电位、正电位（2）3、1.5、3、1.5、0、3（3）-7，-51.3 电阻（1）3∶4（2）查表1.3，知锰铜合金的电阻率⋅Ω⨯=-7104.4ρm根据Sl R ρ=，得43.1104.41021.0376=⨯⨯⨯==--ρRS l m 1.4 欧姆定律（1）电动势、内压降（2）当R =∞ 时，电路处于开路状态，其特点是电路中电流为零，电源端电压等于电源电动势；当R =0时，电路处于短路状态，其特点是短路电流极大，电源端电压等于0。

（3）22.01000220===R U I A 由于22.0=I A=220mA 50>mA ，故此人有生命危险。

1.5 电功与电功率（1）25401000===P W t h （2）略（3）31680072002.0220=⨯⨯==UIt W J思考与练习一、判断题1.√2. ×3. √4. ×5. √6. ×7. ×8. √9. ×二、选择题1. C2. C3. B4. B5. B6. B7. C8. B三、填空题1．正、相反； 2．参考点； 3．负极、正极； 4．高、低、低、高； 5．材料、长度、横截面积、 S l R ρ=； 6．1800、±5％； 7．220 四、计算题1．5510=-=-=b a ab V V U V10)5(5=--=-=c b bc V V U V15)5(10=--=-=c a ac V V U V15-=-=ac ca U U V2．2.012024===t Q I A Ω===202.04I U R 3．（1）210100220=+=+=r R E I A （2）2001002=⨯==IR U V（3）20102=⨯==Ir U r V4．（1）8804220=⨯==UI P W（2）15840001800880=⨯==Pt W J（3）1440018005.0422=⨯⨯==Rt I Q J（4）1569600144001584000=-=-=Q W E J第2章直流电路的分析与计算2.1 电阻的连接（1）5.04211===R U I A 10205.022=⨯==IR U V1210221=+=+=U U U V（2）由于12221221R R R U R U P P == 故142820101212=⨯==P R R P W（3）（a ）Ω==343R R ab（b ）Ω=⨯==++++=32043535)()(R R R R R R R R R ab （c ）Ω===1444R R ab （d ）R R R R R R R R ab ++++=)2()2(Ω=⨯==53245858R 2.2 基尔霍夫定律（1）5、3、6、3（2）假设2I 、3I 的方向和回路绕行方向如图2.1所示，依基尔霍夫定律，知：2332213311321E R I R I E R I R I I I I =+=+=+128038050008.0008.0322332=+=+⨯=+I R I I I I即解得图2.1 作业测评2电路图0245.02=I A=24.5mA0325.03=I A=32.5mAΩ=3842R2.3 电压源与电流源的等效变换（1）rE I s =、不变、并、r I E s =、不变、串（2）（a ）把两个电压源等效变换为电流源，如图2.2（a '）所示。

电工电子全套课件-PPT

Ge
Si
4
通过一定的工艺过程，可以将半导体制成晶体。在硅和锗晶体中，原子按四角形系统组成晶体点阵，每个原子都处在正四面体的中心，而四个其它原子位于四面体的顶点，每个原子与其相临的原子之间形成共价键，共用一对价电子。
硅和锗的晶
体结构：
5
硅和锗的共价键结构
+4表示除去价电子后的原子
+4
+4
N 型半导体中
的载流子是什么？
1.由磷原子提供的电子，浓度与磷原子相同。 2.本征半导体中成对产生的电子和空穴。
掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度，所以，自由电子浓度远大于空穴浓度。自由电子称为多数载流子（多子），空穴称为少数载流子（少子）。
15
二、P 型半导体
在硅或锗晶体中掺入少量的三价元素，如硼（或铟），晶体点阵中的某些半导体原子被杂质取代，硼原子的最外层有三个价电子，与相邻的
由此可以得出结论：PN结具有单向导电性。
26
6.3 半导体二极管
6.3.1基本结构
PN 结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。
点接触型
触丝线
PN结
引线外壳线
基片
P
二极管的电路符号：
+
-
阳极
阴极
面接触型
N
27
6.3.2 伏安特性
I
死区电压硅管 0.5V,锗管0.1V。
反向击穿电压UBR
导通压降: 硅管0.6~0.7V,锗管0.2~0.3V。
第6章半导体器件
1
6-1 PN结及半导体二级管
6.1 半导体的导电特性
导体：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属一般都是导体。

《半导体器件》课件

总结词
高效转换，环保节能
详细描述
在新能源系统中，半导体器件用于实现高效能量转换和环保节能。例如，太阳能电池板中的硅基太阳能电池可以将太阳能转换为电能，而LED灯中的发光二极管则可以将电能转换为光能。
THANKS
感谢观看
总结词
制造工艺复杂
详细描述
集成电路的制造工艺非常复杂，需要经过多个步骤和工艺流程。制造过程中需要精确控制材料的物理和化学性质，以确保器件的性能和可靠性。
总结词
具有小型化、高性能、低功耗等特点
详细描述
集成电路具有小型化、高性能、低功耗等特点，使得电子设备更加轻便、高效和节能。同时，集成电路的出现也推动了电子产业的发展和进步。
总结词
由半导体材料制成
详细描述
双极晶体管通常由半导体材料制成，如硅或锗。这些材料在晶体管内部形成PN结，是实现放大和开关功能的关键结构。
总结词
正向导通，反向截止
详细描述
在正向偏置条件下，双极晶体管呈现低阻抗，电流可以顺畅地通过。在反向偏置条件下，双极晶体管呈现高阻抗，电流被截止。
场效应晶体管
05
CATALOGUE
半导体器件的应用
电子设备中的半导体器件
总结词
广泛使用，基础元件
详细描述
在电子设备中，半导体器件是最基本的元件之一，用于实现信号放大、传输和处理等功能。例如，二极管、晶体管和集成电路等是电子设备中不可或缺的元件。
通信系统中的半导体器件
总结词
高速传输，信号处理
详细描述
在通信系统中，半导体器件用于信号的高速传输和处理。例如，激光二极管用于光纤通
总结词
通过电场控制电流的电子器件

《半导体器件基础》课件

计算机的CPU、内存等核心硬件都离不开半导体器件，如晶体管、电容
、电阻等。
03
消费电子中的半导体器件
手机、电视、音响等消费电子产品中，半导体器件广泛应用于信号处理
、显示控制等方面。
光电器件在通信与显示领域的应用
光纤通信中的光电器件
光纤通信系统中的光电器件，如激光器、光电探测器等，用于实现高速、大容量的信息传输。
成。
工作原理ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
02
通过改变栅极电压来控制源极和漏极之间的电流。
特性
03
具有低噪声、高速、低功耗等优点，常用于高频率信号处理。
04
半导体器件的工作原理
半导体的能带模型
原子能级与能带
描述原子中的电子能级如何形成连续的能带结构。
价带与导带
解释半导体的主要能带特征，包括价带和导带的定义与特性。
禁带宽度
讨论禁带宽度对半导体性质的影响，以及如何利用禁带宽度进行电子跃迁。
半导体器件的交流参数
阐述半导体器件的交流参数，如频率响应、噪声系数等。
半导体器件的可靠性参数
介绍半导体器件的可靠性参数，如寿命、稳定性等。
05
半导体器件的应用
电子设备中的半导体器件
01
集成电路中的半导体器件
集成电路是现代电子设备的基础，其中的晶体管、二极管等半导体器件
起着关键作用。
02
计算机硬件中的半导体器件
ABCD
通过掺入不同元素，可以调控半导体的导电类型（ N型或P型）和导电性能。
在实际应用中，通常将硅或锗基体材料进行掺杂，以实现所需的导电性能。
宽禁带半导体材料
宽禁带半导体的特点是其具有高热导率、高击穿场强和高电子饱和速度等优异性能。

《电工电子技术》课程教学大纲

《电工电子技术》课程教学大纲一．课程基本信息开课单位：电子信息学院电子工程系电工电子教研室课程编号：03040089b英文名称：Electrotechnics and Electronics学时：总计48学时，其中理论授课48学时，实验（含上机）0学时学分：3.0学分面向对象：物流管理、应用物理学、生物工程等本科专业先修课程：高等数学、大学物理教材：《电路与电子技术》（电工学Ⅰ），朱伟兴主编，高等教育出版社，2008年六月第一版主要教学参考书目或资料：1.《电工学》（第六版）上册电工技术、《电工学》（第六版）下册电子技术，秦曾煌主编，高等教育出版社，2003年12月第六版2.《电工学（第六版）学习辅导与习题选解》，秦曾煌主编，高等教育出版社3.《电工学（第六版）习题全解（上下册）》，姜三勇主编，高等教育出版社二．教学目的和任务《电工电子技术》是面向高等工科学校非电类专业开设的一门技术基础课程。

目前，电工电子技术应用十分广泛，发展迅速，并且日益渗透到其他学科领域，促进其发展，在我国社会主义现代化建设中具有重要的作用。

本课程的教学目的和任务是：使学生通过本课程的学习，获得电工电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技能，了解电工电子技术的应用和我国电工电子技术发展的概况，为今后学习后续课程以及从事与本专业有关的工程技术工作和科学研究工作打下一定的基础。

本课程理论严谨，系统性、逻辑性强，对培养学生的辨证思维能力，树立理论联系实际的科学观点和提高学生分析问题、解决问题的能力有着重要的作用，是培养复合型人才的重要组成部分。

三．教学目标与要求本门课程通过不同的教学方法和教学手段，使学生掌握电路理论、安全用电、模拟电子技术、数字电子技术、EDA技术等电工技术领域中的基本理论、基本知识；初步掌握一般电路和电子电路的分析方法；了解常用电子器件的作用和功能；了解电工电子技术领域中的新理论、新技术、新知识。

四．教学内容、学时分配及其基本要求第一章电路的基本概念与定律（5学时。

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再到PN结形成过程和导电特性，让学生了解事物之间是
普遍联系观点。温度对三极管静态工作点影响，如同哲
学上量变与质变的辩证关系。量变引起质变以此引申至
“不以恶小而为之，不以善小而不为”人生哲理，教育
学生树立正确的人生观和价值观。
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第6章半导体器件——半导体基础知识
6.1 半导体基础知识
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第6章半导体器件——半导体基础知识
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第6章半导体器件——半导体基础知识
第6章半导体器件——半导体基础知识
注意 (1) 常温下本征半导体中载流子数目极少, 其导电性差； (2) 温度升高，载流子的数目急剧增加,半导体的导电性也就愈强。温度对半导体器件性能影响很大。
第6章半导体器件——二极管
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第6章半导体器件——二极管
温度变化时的特性曲线
温度升高，正向特性左移，反向特性下移
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第6章半导体器件——二极管
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第6章半导体器件——二极管
三、主要参数
1.最大整流电流 IOM（IF）
当输入为正半周时二极管D导通，负载上得到正弦波正半周信号。当输入为负半周时二极管D截止，在负载上得到是一个单向脉动的电压。
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第6章半导体器件——二极管
[例题]如图中 ui (t) 10 2 sin 31试4t,求R输L 出 4电压, 平均值，并选
择整流二极管。
[解]（1）由于整流后的输出电压是脉动直流电压，通常它的大小
Si 磷原子多余
的外层电子
Si
Si
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第6章半导体器件——半导体基础知识
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第6章半导体器件——半导体基础知识
2.空穴型半导体（P型半导体）
本征半导体中掺入三价元素（如硼）后，硼原
子只有三个价电子能与周围原子中的价电子形成共
价键，缺少一个价电子形成共价键而留下一个空穴。
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第6章半导体器件——二极管
对上述输入-输出关系用分区域对应的函数关系
表示，称为电路的电压传输特性。
uo UuSi 1 U S2
ui ≥ US1 US1 ui US2 ui ≤ US2
电压传输特性图
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第6章半导体器件——二极管
整流电路作用是把交流电变成直流电，分为半波、全波和桥式整流等。
是用平均值来表示，记为UO，根据半波整流波形在一个周期内积
分的平均有
UO
1 T
T
uidt
0
1 2π
π 0
2Ui sin tdt
2 π
Ui
0.45Ui
在本题中因为Ui =10V，所
以
UO 0.45Ui 4.5V
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第6章半导体器件——二极管
（2）选择整流二极管主要是选择其参数，由于在负半周时二极管不导通，这时加在二极管上的最大反向电压为10 2V的电压。在二极管导通期间流过二极管的电流就是流过负载电阻的电流
Si
Si
自由电子
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
正离子核
Si
Si
空穴
空穴产生自由电子同时，其原来共价键中出现的一个空位
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第6章半导体器件——半导体基础知识
本征半导体导电特性当半导体两端加上外电压时，半导体中将出现两部分电流:
(1)自由电子作定向运动电子电流 (2)空穴不断被价电子填补空穴电流自由电子和空穴统称为载流子自由电子和空穴成对产生的同时，又不断复合。在一定温度下，载流子的产生和复合达到动态平衡，半导体中载流子便维持一定的数目。
第一节半导体基础知识第二节 PN结第三节二极管第四节特殊二极管第五节晶体管第六节场效应晶体管
第6章半导体器件
思政引例
敏而好学，不耻下问。
——孔子
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第6章半导体器件
思政引例
人们经常使用充电器给手机电池充电，在收音机、电
视机和计算机等电器上都有能发出红、绿等光线的指示
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第6章半导体器件——半导体基础知识
根据导电能力(电阻率)的不同，物体分为: 导体导体内部有许多脱离原子核束缚的自由电子，金属
是导体，导电能力强。绝缘体绝缘体不能通过电流，橡胶、塑料和干燥的木材为绝
缘体。半导体导电特性处于导体和绝缘体之间的物体，如硅Si、
锗Ge元素和砷化镓GaAs等化合物。
在信息技术中，往往以电和光形态的信号为载体，各种信号产生和变换处理主要是由电子电路来实现的，半导体器件则是构成电子电路核心。半导体器件主要由硅（Si）和锗（Ge）等半导体材料制造而成。当半导体受到外界光和热激发时，其导电能力将发生显著变化，体现对光照和温度变化敏感性，分别称为光敏特性和热敏特性。在纯净半导体中掺入微量“杂质”元素，此杂质半导体导电能力将发生显著变化，称为“掺杂”特性。
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第6章半导体器件——二极管
二极管的符号
A-阳极 K-阴极
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第6章半导体器件——二极管
二、伏安结构
I
正向导通
A
正向特性
击穿特性
0C
U
B
正向压降
反向特性
D
死区
硅0.6 ~ 0.7V
硅0.5V，锗0.1V 锗0.2 ~ 0.3V
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二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流
2.最大反向工作电压URM
保证二极管不被击穿而给出的最大反向电压，一般是二极
管反向击穿电压UBR的一半或2/3。
3.最高工作频率fmax
因PN结电容效应，当工作频率超过fmax后，二极管的单向
导电性变坏。
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第6章半导体器件——二极管
通性进行限幅处理。双向限幅电路如图，输入为正弦波，US1>0, US2<0。试画出输入-输出信号波形和电路传输特性。
ui
t
（a）双向限幅电路图
（b）输入信号波形图
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第6章半导体器件——二极管
[解] 当ui 处于正半周时，D2由于加反向电压而始终截止。在ui <US1 时D1也截止，两二极管支路断开，uo = ui ；在ui > US1时，D1导通，输出被限幅在uo = US1；当ui 处于负半周时，D1由于加反向电压而始终截止。在ui > US2时，D2也截止，此时两二极管支路断开，uo = ui ；在ui < US2时，D2导通，输出限幅在uo = US2。
e内
N区多子浓度差
扩散运动内电场漂移运动
空间电荷区阻挡层 /耗尽层
漂移运动扩散运动
动态平衡
空间电荷区（称为PN结）的宽度就固定下来。
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第6章半导体器件——PN结
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第6章半导体器件——PN结
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五、二极管应用二极管根据其单向导电性，主要用于整流和限幅电路。二极管电路分析中注意：
1.在电路中电压较高时，往往忽略零点几伏的二极管
导通压降，将其看作理想开关。
正向导通反向截止
2.在电路中信号电压较小时，零点几伏二极管导通压
降不能忽略，正向导通时相当于零点几伏电压源串联。
UD 正向导通
反向截止
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第6章半导体器件——半导体基础知识
二、杂质半导体 1.电子型杂质半导体 (N型半导体)
本征半导体中掺入五价元素（如磷）后，磷原子只有
四个价电子能与周围原子中的价电子形成共价键，多余
的一个价电子因不受共价键束缚而易成为自由电子。
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
PS+i
Si
在稳压管刚击穿时，如电流变化，其两端电压易于变化；
当电流增大到工作电流IZ后，电流有很大的变化，其两端电压几乎不变，保持在稳定电压UZ附近。
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第6章半导体器件—— 特殊二极管
主要参数
稳定工作电流IZ
使稳压管具有稳定稳压作用时其工作电流所要达到量值
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第6章半导体器件——二极管
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第6章半导体器件——二极管
二极管起钳位作用
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第6章半导体器件——二极管
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第6章半导体器件——二极管
[例题3] 为防止信号幅度超过所允许的值，常采用二极管单向导
Si
Si
Si
Si
Si
Si
缺少价电子
留下的空穴
Si
SBi－
Si
Si
Si
Si
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第6章半导体器件——半导体基础知识
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思考：
第6章半导体器件——半导体基础知识
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第6章半导体器件——PN结
6.2 PN结
一、PN结的形成 P区
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