常用半导体器件基础知识二极管三极管
课件：二极管、三极管、晶闸管知识讲解
vi
＋
D
＋
0
t
vi
RL
vo
6
vo
－
－
0
t
(a)
(b)
稳压
稳压二极管的特点就是反向通电尚 未击穿前，其两端的电压基本保持不变。 这样，当把稳压管接入电路以后，若由 于电源电压发生波动，或其它原因造成
6
电路中各点电压变动时，负载两端的电 压将基本保持不变。 稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字 表示
管加反向电压时，不管控制极加
怎样的电压，它都不会导通，而
处于截止状态，这种状态称为晶
闸管的反向阻断。
主回路加反向电压
c 触发导通 d 反向阻断
可控硅只有导通和关断两种工作状态，它具有 开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化， 此条件见下表
状态
条件
说明
从关断到导通
1、阳极电位高于是阴极电位
2、控制极有足够的正向电压和电流
图a
开关断开
b 正向阻断
（2）触发导通 在图（c）所示
电路中，晶闸管加正向电压，在
控制极上加正向触发电压，此时
指示灯亮，表明晶闸管导通，这
种状态称为晶闸管的触发导通。
（3）反向阻断 在图（d）所示
电路中，晶闸管加反向电压，即
a极接电源负极，k极接电源正极，
此时不论开关s闭合与否，指示
灯始终不亮。这说明当单向晶闸
单向可控硅的结构
不管可控硅的外形如何，它们的管芯都是由P型 硅和N型硅组成的四层P1N1P2N2结构。它有三 个PN结（J1、J2、J3），从J1结构的P1层引 出阳极A，从N2层引出阴级K，从P2层引出控制 极G，所以它是一种四6 层三端的半导体器件。
半导体二极管和三极管
半导体二极管和三极管
结论：
1. 二极管加正向电压（正向偏置，阳极接正、阴 极接负 ）时， 二极管处于正向导通状态，二极管正 向电阻较小，正向电流较大。
+ + ++ + + + + ++ + + + + ++ + +
P IF
内电场 N
外电场
+–
内电场被 削弱，多子 的扩散加强， 形成较大的 扩散电流。
PN 结加正向电压时，PN结变窄，正向电流较 大，正向电阻较小，PN结处于导通状态。
半导体二极管和三极管
2. PN 结加反向电压（反向偏置） P接负、N接正
二、 N型半导体和 P 型半导体
1、N型半导体
在本征半导体中掺入微量的杂质（某种元素）, 形成杂质半导体。 在常温下即可
变为自由电子 掺入五价元素
Si
Si
pS+i
Si
掺杂后自由电子数目
多余 大量增加，自由电子导电 电子 成为这种半导体的主要导
电方式，称为电子半导体
或N型半导体。
失去一个 电子变为 正离子
半导体二极管和三极管
二极管的结构示意图
金属触丝 N型锗片
阳极引线
阴极引线
( a) 点接触型 外壳
铝合金小球 N型硅
阳极引线
PN结 金锑合金
底座
阳极引线 二氧化硅保护层
N型硅 阴极引线
( c ) 平面型
二极管三极管主要参数
二极管三极管主要参数二极管和三极管是半导体器件中常见的两种元件，它们在电子电路中具有重要的作用。
下面将详细介绍二极管和三极管的主要参数。
一、二极管的主要参数：1.电压额定值：也称为反向工作电压（VR）或正向导通电压（VF），表示二极管在正向和反向工作时能够承受的最大电压。
对于正向工作，一般为0.7V左右，而对于反向工作，一般为数十V至几百V。
2.最大定向电流：指二极管在正向工作时能够承受的最大电流，也称为连续电流（IF），一般为几毫安到几十安。
3.反向漏电流：指二极管在反向工作时的漏电流，也称为反向电流（IR），一般为几微安到几毫安。
4.开启时间和关断时间：也称为导通时间和截止时间，指二极管从关断到开启、从开启到关断的时间，一般为纳秒或微秒级。
5.反向恢复时间：指二极管在从正向工作状态转为反向工作状态时，恢复正常的导通特性所需的时间，一般为纳秒或微秒级。
6.动态电阻：指二极管在正向工作时的电压变化与电流变化的比值，一般在工作点附近呈线性关系。
7.耐压能力：指二极管在正向和反向工作时能够承受的最大电压，一般为几十伏到几百伏。
二、三极管的主要参数：1.当前放大倍数：也称为直流电流放大倍数（hFE）或β值，指输入电流和输出电流之间的比值，一般为几十至几千。
2.基极电流：也称为输入电流（IB），指输入信号经过基极向集电极注入的电流。
3.饱和电流：也称为最大电流（IC），指当三极管的基极电流达到一定值时，集电极电流不能再继续增大的电流值。
4.最大功耗：指三极管能够承受的最大功率，一般为几十毫瓦到几瓦。
5.最大频率：指三极管能够工作的最高频率，一般为几十MHz到几GHz。
6.最小输入电压：指三极管能够正常工作的最小输入电压。
7.最大输入电压：指三极管能够承受的最大输入电压。
三、总结：二极管主要参数包括电压额定值、最大定向电流、反向漏电流、开启时间和关断时间、反向恢复时间、动态电阻和耐压能力。
这些参数主要描述了二极管在正向和反向工作时的性能。
(二极管、三极管)
P型半导体
硅原子 空穴
Si B
Si
Si
硼原子
P型硅表示
空穴被认为带一个单位的正电荷，并且 可以移动
杂质半导体的示意表示法
－ － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － －
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
P型半导体
N型半导体
§2 PN结及半导体二极管
2.1 PN 结的形成
在同一片半导体基片上，分别制造P型 半导体和N型半导体，经过载流子的扩散， 在它们的交界面处就形成了PN结。
内电场越强，就使漂移运动 越强，而漂移使空间电荷区 变薄。 P型半导体 少数载流 子（少子） 在内电场 作用下， 有规则的 运动称为 漂移运动； 形成漂移 电流。
EC
RB EB
IEP E
IEN
IE
发射结正偏， 发射区电子 不断向基区 扩散，形成 发射极电流 IEN。
PN 结反向偏置
PN 结 处于截 止状态
反向电流极小，称 反向截止。
PN 结反向偏置的意思是： P 区加负、N 区加正电压。
空间电荷区 变厚 － － + + + +
内电场被加强，多子的扩 散受抑制。少子漂移加强， 但少子数量有限，只能形 成较小的反向电流。
(2)伏安特性 I
I
U
+
反向击穿电 压U(BR)
导通压降: 硅 管0.6~0.7V,锗 管0.2~0.3V。
二极管三极管
外加电场与内电场方向相反，内电场削弱，扩散运 动大大超过漂移运动，N区电子不断扩散到P区，P 区空穴不断扩散到N区，形成较大的正向电流，这 时称PN结处于导通状态。
空间电荷区
变窄
P IF 外 电 场
＋
＋N ＋
内电场
E
R
②外加反向电压〔也叫反向偏置〕
外加电场与内电场方向一样，增强了内电
场，多子扩散难以进展，少子在电场作用
ic
+
Rs us+－
ui －
ib
V
+
RC
RL uo
RB
－
1．图解法
图解步骤：
〔1〕根据静态分析方法，求出静态工作点Q。
自由电子 空穴
多数载流子〔简称多子〕 少数载流子〔简称少子〕
P型半导体
在纯洁半导体硅或锗中掺入硼、铝等3价元素，由于 这类元素的原子最外层只有3个价电子，故在构成的 共价键构造中，由于缺少价电子而形成大量空穴， 这类掺杂后的半导体其导电作用主要靠空穴运动， 称为空穴半导体或P型半导体，其中空穴为多数载流 子，热激发形成的自由电子是少数载流子。
NPN型
集电结
B 发射结
C 集电区
N
P 基区 B
N
发射区
E
PNP型
集电结 B
发射结
半导体器件的基础知识
向电压—V（BR）CBO。 当集电极开路时，发射极与基极之间所能承受的最高反
向电压—V（BR）EBO。
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28
1.2 半导体三极管
③ 集电极最大允许耗散功率 PCM 在三极管因温度升高而引起的参数变化不超过允许值时， 集电极所消耗的最大功率称集电极最大允许耗散功率。
三极管应工作在三极 管最大损耗曲线图中的安 全工作区。三极管最大损 耗曲线如图所示。
热击穿：若反向电流增大并超过允许值，会使 PN 结烧 坏，称为热击穿。
结电容：PN 结存在着电容，该电容为 PN 结的结电容。
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5
1.1 半导体二极管
1.1.3 半导体二极管
1．半导体二极管的结构和符号 利用 PN 结的单向导电性，可以用来制造一种半导体器 件 —— 半导体二极管。 电路符号如图所示。
将两个 NPN 管接入判断 三极管 C 脚和 E 脚的测试电 路，如图所示，万用表显示阻
值小的管子的 值大。
4．判断三极管 ICEO 的大小 以 NPN 型为例，用万用 表测试 C、E 间的阻值，阻值 越大，表示 ICEO 越小。
精选课件
33
1.2 半导体三极管
1.2.6 片状三极管
1．片状三极管的封装 小功率三极管：额定功率在 100 mW ~ 200 mW 的小功率 三极管，一般采用 SOT-23形式封装。如图所示。
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21
1.2 半导体三极管
由图可见： （1）当 V CE ≥ 1 V 时，特性曲线基本重合。 （2）当 VBE 很小时，IB 等于零，三极管处于截止状态。
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22
1.2 半导体三极管
（3）当 VBE 大于门槛电压（硅管约 0.5 V，锗管约 0.2 V） 时，IB 逐渐增大，三极管开始导通。
二极管,三极管,晶体管概念和用途
二极管、三极管、晶体管概念和用途一、二极管的概念和用途二极管是一种具有两个电极的半导体器件，它具有单向导电特性。
当施加正向电压时，二极管正向导通，电流通过；当施加反向电压时，二极管反向截止，电流基本不通过。
二极管主要用于整流、稳压、开关和检波等电路中。
1、整流在交流电路中，二极管可以将交流信号转换为直流信号。
通过二极管整流，可以将交流电源转换为直流电源，以满足电子设备对直流电源的需求。
2、稳压二极管还可以作为稳压器使用。
在稳压电路中，通过合理连接二极管和电阻，可以实现对电压的稳定。
3、开关由于二极管具有导通和截止的特性，可以将其应用到开关电路中。
在开关电路中，二极管可以控制电流的通断，实现对电路的控制。
4、检波二极管还可以用作检波器。
在无线电接收机中，二极管可以将射频信号转换为音频信号，实现信息的接收和解调。
二、三极管的概念和用途三极管是一种具有三个电极的半导体器件，分为发射极、基极和集电极。
三极管具有放大、开关等功能，是现代电子设备中不可或缺的器件。
1、放大在放大电路中，三极管可以对输入信号进行放大处理。
通过合理设置电路参数，可以实现对电压、电流和功率等信号的放大。
2、开关与二极管类似，三极管也可以用作开关。
通过控制基极电流，可以实现对集电极与发射极之间的电流通断控制。
3、振荡在振荡电路中，三极管可以实现信号的自激振荡。
通过反馈电路的设计，可以使三极管产生稳定的振荡信号。
4、调制在通信系统中，三极管可以用于信号的调制。
通过三极管的放大和调制功能，可以实现对射频信号等信息的传输。
三、晶体管的概念和用途晶体管是一种半导体器件，是二极管的发展和改进，是现代电子技术的重要组成部分，被广泛应用于放大、开关、振荡和数字逻辑电路等领域。
1、放大晶体管可以作为放大器使用，实现对信号的放大处理。
晶体管的放大能力较强，可以应用于音频放大、射频放大等领域。
2、开关晶体管也可以用作开关。
与三极管类似，晶体管可以实现对电路的控制，用于开关电源、数码电路等领域。
二极管、三极管与场效应管
电子元器件知识：二极管、三极管与场效应管。
一、半导体二极管2、半导体二极管的分类分类：a 按材质分：硅二极管和锗二极管；b按用途分：整流二极管，检波二极管，稳压二极管，发光二极管，光电二极管，变容二极管。
3、半导体二极管在电路中常用“D”加数字表示，如：D5表示编号为5的半导体二极管。
4、半导体二极管的导通电压是:a;硅二极管在两极加上电压,并且电压大于0.6V时才能导通,导通后电压保持在0.6-0.8V之间.B;锗二极管在两极加上电压,并且电压大于0.2V时才能导通,导通后电压保持在0.2-0.3V之间.5、半导体二极管主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。
6、半导体二极管可分为整流、检波、发光、光电、变容等作用。
7、半导体二极管的识别方法：a;目视法判断半导体二极管的极性:一般在实物的电路图中可以通过眼睛直接看出半导体二极管的正负极.在实物中如果看到一端有颜色标示的是负极,另外一端是正极.b;用万用表(指针表)判断半导体二极管的极性:通常选用万用表的欧姆档(R﹡100或R﹡1K),然后分别用万用表的两表笔分别出接到二极管的两个极上出,当二极管导通,测的阻值较小(一般几十欧姆至几千欧姆之间),这时黑表笔接的是二极管的正极,红表笔接的是二极管的负极.当测的阻值很大(一般为几百至几千欧姆),这时黑表笔接的是二极管的负极,红表笔接的是二极管的正极.c;测试注意事项：用数字式万用表去测二极管时，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值，这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。
8、变容二极管是根据普通二极管内部“PN结”的结电容能随外加反向电压的变化而变化这一原理专门设计出来的一种特殊二极管。
变容二极管在无绳电话机中主要用在手机或座机的高频调制电路上，实现低频信号调制到高频信号上，并发射出去。
在工作状态，变容二极管调制电压一般加到负极上，使变容二极管的内部结电容容量随调制电压的变化而变化。
半导体器件基础
半导体二极管，也叫晶体二极管。它由一个PN结构成，具有单向导电性，是整流电路的核心器件。
几种常见二极管的外形
二极管的结构及电路符号 二极管 = PN结 + 管壳 + 引线
二极管的特性——单向导电性
二极管在电路中受外加电压控制共有两种工作状态： 正向导通和反向截止。 正向导通特性： 正向电压达到一定程度（硅二极管为0.6V,锗二极管为0.2V）， 二极管导通，正向电流增加很快，导通时正向电压有一个很小的变化，就会引起正向电流很大的变化，两引脚之间的电阻很小，相当于开关接通。
小结
半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间。半导体具有热敏、光敏、杂敏等特性。常用的半导体材料是硅和锗，并被制作成晶体。 半导体导电时有两种载流子（自由电子和空穴）参与形成电流。在纯净的半导体中掺入不同的微量杂质，可以得到N型半导体（电子型）和P型半导体（空穴型）。 P型半导体和N型半导体相连接在结合处形成PN结，PN结的基本特性是具有单向导电性。
多数载流子——自由电子 少数载流子——空穴
N型半导体主要是电子导电。
N型半导体和P型半导体
P型半导体 【Positive空穴】
1
在锗或硅晶体内掺入少量三价元素杂质，如硼；这样在晶体中有了多余的空穴。
2
空穴
3
硼原子
4
硅原子
5
多数载流子——空穴 少数载流子——自由电子
6
P型半导体主要是空穴导电。
7
PN结及其增大，PN结被电击穿，失去单向导电性。如果没有适当的限流措施，PN结会被热烧毁。
综上所述
PN结加正向电压时，呈现低电阻，具有较大的正向扩散电流，PN结导通（相当开关闭合）； PN结加反向电压时，呈现高电阻，具有很小的反向漂移电流，PN结截止（相当开关断开）。 由此可以得出结论：PN结具有单向导电性（开关特性）。
二极管,三级管基础知识培训教材
PN结及其单向导电性
• PN结的形成 • PN结的单向导电性
PN结的形成
• 在一块晶凡两边分别形成P型和N型半导 体。 图中 代表得到一个电子的三价杂质(例如硼) 离子，带负电； 代表失去一个电子的五价杂 质(例如磷)离入带正电。由于P区有大量空穴 (浓度大)，而N区的空穴极少(浓度小)，因此空 穴要从浓度大的P区向浓度小的N区扩散。 P
在一定范围内，外电场愈强，正向电 流(由P区流向N区的电流)愈大，这时PN 结呈现的电阻很低。正向电流包括空穴电 流和电子电流两部分。空穴和电子虽然带 有不同极性的电荷，但由于它们的运动方 向相反，所以电流方向一致。外电源不断 地向半导体提供电荷，使电流得以维持。
PN结的单向导电性
• 若给PN结加反向电压，即外电源的正端接N区， 负端接P区，则外电场与内电场方向一致，也 破坏了扩散与漂移运动的平衡。 • 外电场驱使空间电荷区两侧的空穴和自由电子 移走，使得空间电荷增加，空间电荷区变宽， 内电场增强，使多数载流子的扩散运动难以进 行。但另一方面，内电场的增强也加强了少数 裁流于的漂移运动，在外电场的作用下，N区 中的空穴越过PN结进入P区， P区中的自由电 子越过PN结进入N区，在电路中形成了反向电 流(由N区访向P区的电流)。
半导体二极管
• • • • • 二极管的基本结构和类型 二极管的伏安特性 二极管的主要参数 二极管的应用 常用二极管类型
二极管的基本结构和类型
• 将PN结加上相应的电极引线和管壳，就成为半 导体二极管。 从P区引出的电极称为阳极（正 极），从N区引出的电极称为阴极（负极）。 • 按结构分二极管有点接触型和面接触型两类。
D
（c）符号
在使用二极管时，必须注意极性不能接错，否则 电路非但不能正常工作，还有毁坏管子和其他元件的 可能。
半导体、二级管和三极管概述
PN结加反向电压
PN结加反向电压时， 内建电场被增强，势垒 高度升高，空间电荷区 宽度变宽。这就使得多 子扩散运动很难进行， 扩散电流趋于零；
而少子漂移运动处于优势，形成微小的反向的电流。
流过PN结的反向电流称为反向饱和电流(即IS)， PN结呈现为大电阻。由于IS很小,可忽略不计,所 以该状态称为：PN结反向截止。 总结 PN结加正向电压时，正向扩散电流远大于漂移电 流， PN结导通；PN结加反向电压时，仅有很小的 反向饱和电流IS，考虑到IS≈0，则认为PN结截止。
基区空穴 的扩散
扩散运动形成发射极电流IE，复合运动Байду номын сангаас成基极电 流IB，漂移运动形成集电极电流IC。
电流分配：
IE＝IB＋IC
IE－扩散运动形成的电流 IB－复合运动形成的电流 IC－漂移运动形成的电流
直流电流 放大系数
IC IB
iC iB
交流电流放大系数
I CEO (1 ) I CBO
稳压管的伏安特性
稳压管的主要参数 稳定电压Uz：Uz是在规定电流下稳压管的反向击 穿电压。 稳定电流IZ：它是指稳压管工作在稳压状态时， 稳压管中流过的电流，有最小稳定电流IZmin和最大 稳定电流IZmax之分。
（6）其它类型二极管 发光二极管：在正向导通其正向电流足够大时， 便可发出光，光的颜色与二极管的材料有关。广 泛用于显示电路。
图4 本征半导体中 自由电子和空穴
本征半导体的载流子的浓度 本征激发：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。 复合：自由电子在运动过程中如果与空穴相遇就 会填补空穴，使两者同时消失。 在一定的温度下，本征激发所产生的自由电子与 空穴对，与复合的自由电子与空穴对数目相等，达 到动态平衡。即在一定温度下本征半导体的浓度是 一定的，并且自由电子与空穴浓度相等。
电路中的半导体器件基础知识总结
电路中的半导体器件基础知识总结电路中的半导体器件是电子技术的重要组成部分，广泛应用于各种电子设备和系统中。
了解和掌握半导体器件的基础知识对于工程师和电子爱好者来说至关重要。
本文将对半导体器件的基础知识进行总结，包括半导体材料、二极管、场效应管和晶体三极管等方面。
一、半导体材料半导体器件的基础是半导体材料。
半导体材料具有介于导体和绝缘体之间的导电性能，其电阻随着温度的变化而变化。
常用的半导体材料有硅和锗。
硅是最重要的半导体材料之一，应用广泛。
半导体材料的导电特性由材料中的杂质控制，将适当的杂质加入纯净的半导体中可以改变其导电性能，这就是掺杂。
二、二极管二极管是一种最简单的半导体器件，它由正负两极组成。
二极管的主要作用是对电流进行整流，也可以用于稳压、开关等电路。
二极管的工作原理是利用PN结的特性。
PN结是由P型半导体和N型半导体连接而成，在PN结的接触面上形成空间电荷区，通过控制电势差，可以控制空间电荷区的导电状态。
在正向偏置时，电流可以从P端流向N端，形成导通状态；在反向偏置时，电流不能从N端流向P端，形成截止状态。
三、场效应管场效应管是一种三电极器件，由栅极、漏极和源极组成。
场效应管的工作原理是利用栅极电场的调控作用来控制漏极和源极之间的电流。
常用的场效应管有MOSFET（金属氧化物半场效应晶体管）和JFET（结型场效应晶体管）等。
MOSFET主要由金属栅极、绝缘层和半导体构成，栅极电压的变化可以控制漏极和源极之间的电流；JFET 主要由PN结构成，通过栅极电压的变化来控制漏极和源极之间的空间电荷区的导电状态。
四、晶体三极管晶体三极管是一种三电极器件，由发射极、基极和集电极组成。
晶体三极管的主要作用是放大和控制电流。
晶体三极管的工作原理是利用少数载流子在不同电极之间的输运和扩散来实现，发射极和基极之间的电流变化可以通过集电极和基极之间的电流放大。
晶体三极管有NPN型和PNP型两种，其中NPN型的晶体三极管发射极和基极连接为N型半导体，集电极为P型半导体；PNP型的晶体三极管发射极和基极连接为P型半导体，集电极为N型半导体。
二极管三极管的基础知识
二极管三极管的基础知识
二极管和三极管是电子学中两种常见的元件。
它们都是半导体器件，
具有不同的特性和应用。
二极管是一种只允许电流在一个方向上通过的器件。
它由两个不同掺
杂的半导体材料（P型和N型）组成，形成PN结。
当正向偏置时，
电子从N区域流入P区域，并且空穴从P区域流入N区域，形成电流。
当反向偏置时，PN结会形成一个高阻值区域，几乎没有电流通过。
这种特性使得二极管可以用于整流、稳压和开关等应用。
三极管也被称为双极晶体管（BJT），是由三个掺杂不同的半导体层组成的器件。
它有两个PN结，其中一个被称为发射结，另一个被称为
集电结。
发射结连接到P型半导体层，集电结连接到N型半导体层。
当发射端加正向偏置时，少量的电子注入基区，并且在集电端产生大
量载流子（电子或空穴）输出信号放大器；当发射端加反向偏置时，
则会将输入信号阻断。
三极管有两种类型：NPN和PNP。
NPN型三极管中，发射区域是N
型半导体，而基区域是P型半导体；而PNP型三极管中，则相反。
这种特性使得三极管可以用于放大、开关和振荡器等应用。
总的来说，二极管和三极管都是非常重要的半导体器件，具有广泛的应用。
了解它们的基础知识对于电子学学习者来说是非常重要的。
二极管和三极管常识介绍
二极管和三极管常识介绍一、二极管1.二极管的结构和工作原理二极管由两个半导体材料，P型半导体和N型半导体组成，通过半导体材料的p-n结而形成。
P型材料中的空穴与N型材料中的电子在p-n结附近发生复合，形成空穴区和电子区。
当给二极管正向偏压时，使得电子从N区向P区移动，空穴从P区向N区移动，形成电流通路，此时二极管处于导通状态；当给二极管反向偏压时，使N区成为负极，P区成为正极，p-n结两侧形成空间电荷区，电流不能流动，此时二极管处于绝缘状态。
2.二极管的特性（1）单向导电性：二极管只能在正向偏置时导电，不能在反向偏置时导电。
（2）电流与电压关系：在正向偏置时，二极管的电流与电压之间呈指数关系，即电流随着电压的增大而迅速增大。
（3）截止电压与饱和电流：二极管的正向截止电压是指在正向偏置电压小于截止电压时，二极管停止导通。
而饱和电流是指二极管在正向偏置下，通过的最大电流。
（4）温度特性：二极管的导电性能与温度有关，通常情况下，温度升高，二极管导电情况变差。
3.二极管的应用（1）整流器：利用二极管的单向导电性，可以将交流电转换为直流电。
（2）保护电路：在电子电路中，二极管常用于过电压保护电路中，当电压超过一定范围时，二极管会导通，将多余的电压分流至地。
（3）发光二极管（LED）：利用二极管的发光特性，可以将电能转化为光能，常用于指示灯、显示器等设备中。
二、三极管1.三极管的结构和工作原理三极管由三个半导体材料组成，分别为P型半导体、N型半导体和N 型半导体或P型半导体。
三极管的三个区域分别称为基极（B）、发射极（E）和集电极（C）。
当在基极和发射极之间加一个较小的正向电压时，形成一个PN结，即为二极管的结构；而当再在集电极和发射极之间加一个正向电压时，就会形成两个PN结，即为三极管的结构。
这种结构使得三极管能够处于放大器状态。
2.三极管的工作状态三极管有四种工作状态，分别为截止、放大、饱和和反转。
（1）截止状态：当基极电压为0V或很低时，三极管处于截止状态，此时发射极和集电极之间阻断。
半导体器件(二极管、三极管、场效应管、差动放大电路、集成运放)
半导体基本知识和半导体器件（二极管、三极管、场效应管、集成运放）一、选择题：1、PN结外加正向电压时，其空间电荷区（）。
A.不变B.变宽C.变窄D.无法确定2、PN结外反正向电压时，其空间电荷区（）。
A.不变B.变宽C.变窄D.无法确定3、当环境温度升高时，二极管的反向饱和电流I s将增大，是因为此时PN结内部的（）A. 多数载流子浓度增大B.少数载流子浓度增大C.多数载流子浓度减小D.少数载流子浓度减小4、PN结反向向偏置时，其内电场被（）。
A.削弱B.增强C.不变D.不确定5、在绝对零度（0K）和没有外界激发时，本征半导体中( ) 载流子。
A.有B.没有C.少数D.多数6、集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以（）。
A．减小温漂B. 增大放大倍数C. 提高输入电阻D. 减小输出电阻7、以下所列器件中，（）器件不是工作在反偏状态的。
A、光电二极管B、发光二极管C、变容二极管D、稳压管8、当晶体管工作在放大区时，（）。
A. 发射结和集电结均反偏B.发射结正偏，集电结反偏C. 发射结和集电结均正偏D.发射结反偏，集电结正偏9、稳压二极管稳压时，其工作在( )，A．正向导通区B．反向截止区C．反向击穿区 D.不确定10、抑制温漂（零漂）最常用的方法是采用（）电路。
A.差放B.正弦C.数字D.功率放大11、在某放大电路中，测得三极管三个电极的静态电位分别为0 V，-10 V，-9.3 V，则这只三极管是（）。
A．NPN 型硅管 B.NPN 型锗管ArrayC.PNP 型硅管D.PNP 型锗管12、某场效应管的转移特性如右图所示，该管为（）。
A．P沟道增强型MOS管 B.P沟道结型场效应管C.N沟道增强型MOS管D.N沟道耗尽型MOS管13、通用型集成运放的输入级采用差动放大电路，这是因为它的（）。
A．输入电阻高 B.输出电阻低C.共模抑制比大D.电压放大倍数大14、如右图所示复合管，已知V1的β1 = 30，V2的β2 = 50，则复合后的β约为（）。
二极管三极管的基础知识
二极管三极管的基础知识二极管和三极管是电子领域中常见的两种元件，它们在电路中起着重要的作用。
本文将从二极管和三极管的基础知识入手，介绍它们的结构、工作原理以及在电子设备中的应用。
一、二极管的基础知识二极管是一种具有两个电极的半导体器件，通常由P型半导体和N 型半导体组成。
它的主要作用是允许电流在一个方向上流动，而阻止电流在另一个方向上流动。
二极管的一个电极称为阳极（Anode），另一个电极称为阴极（Cathode）。
二极管的工作原理是基于PN结的特性。
PN结是指P型半导体和N 型半导体的结合处。
当P型半导体的电子与N型半导体的空穴相遇时，会发生电子与空穴的复合，形成一个带电的区域，这个区域被称为耗尽区。
在耗尽区的两端会形成一个电势差，这个电势差被称为势垒。
当二极管正向偏置时，即阳极连接正极，阴极连接负极，势垒将变得较小，电流可以流过二极管。
而当二极管反向偏置时，即阳极连接负极，阴极连接正极，势垒将变得较大，电流无法流过二极管。
二极管有很多种不同的类型，例如常用的正向工作电压为0.7伏的硅二极管和正向工作电压为0.3伏的锗二极管等。
它们在电子设备中广泛应用，如整流器、稳压器、电压调节器等。
二、三极管的基础知识三极管是一种具有三个电极的半导体器件，通常由P型半导体、N 型半导体和另一种掺杂物较少的P型半导体组成。
它的主要作用是放大电流和控制电流。
三极管的三个电极分别为基极（Base）、发射极（Emitter）和集电极（Collector）。
基极用于控制电流，发射极用于发射电子，集电极用于收集电子。
三极管有两种类型，NPN型和PNP型，它们的构造和工作原理基本相同，只是P型半导体和N型半导体的位置相反。
三极管的工作原理是基于PNP结和NPN结的特性。
当三极管的基极电流较小时，三极管处于截止区，电流无法通过三极管。
当基极电流增大时，会使三极管进入饱和区，电流可以从发射极流向集电极。
三极管的放大作用是通过控制基极电流来实现的，当基极电流变化时，发射极到集电极的电流也会相应变化。
二极管三极管的基础知识
二极管三极管的基础知识1. 引言二极管和三极管是电子学中最基本和常用的两种半导体器件。
它们在电路中起到了重要的作用，如信号调理、开关和放大等。
本文将介绍二极管和三极管的基本原理、结构和特性等重要知识。
2. 二极管二极管是一种由P型和N型半导体材料制成的器件。
它具有一个PN结，通过这个结可以实现电流的单向导通。
常见的二极管有普通二极管、肖特基二极管和光电二极管等。
2.1 基本原理二极管的导电性来自于PN结。
当PN结被正向偏置时，P型区域的空穴和N型区域的电子互相扩散，导致少数载流子的重组，形成一个导电通道。
这个导电通道使得电流可以流过二极管，称为正向工作状态。
当PN结被反向偏置时，少数载流子几乎无法通过结，电流基本上是断开的，称为反向工作状态。
2.2 特性曲线二极管的特性曲线是指其正向特性曲线和反向特性曲线。
正向特性曲线显示了二极管在不同正向偏置电压下的电流响应关系。
反向特性曲线显示了二极管在不同反向偏置电压下的电流响应关系。
这些特性曲线对于理解二极管的工作状态和限制条件非常重要。
2.3 应用二极管在电子电路中有广泛的应用。
它可以用作整流器转换交流电为直流电、用作信号调理器修正和稳定输入信号、用作开关控制电流流动方向等。
3. 三极管三极管是一种由三个掺杂不同的半导体材料制成的器件。
它由基极（B）、发射极（E）和集电极（C）组成，具有放大作用。
根据掺杂型号不同，三极管可以分为NPN和PNP两种类型。
3.1 基本原理三极管的放大作用来自于PNP或NPN结之间形成的电流控制区域。
在NPN三极管中，当基极正向偏置时，将使得发射极-基极间的电流增加，进而通过集电极-发射极间的电流放大。
这种放大作用使三极管成为一种强大的电流放大器。
3.2 特性曲线三极管的特性曲线是指其输出特性曲线、输入特性曲线和直流负载线等。
输出特性曲线显示了三极管的集电极电流与集电极-发射极电压之间的关系。
输入特性曲线显示了三极管的基极电流与基极-发射极电压之间的关系。
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本章要求掌握常用半导体器件的结构、工作 原理、特性曲线和主要参数。
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导体(conductor)：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属 一般都是导体。
绝缘体(insulator)：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡 皮、陶瓷、塑料和石英。
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1.1.2 本征半导体
硅和锗的最外层电子（价电子）都是四个。
Ge
Si
通过一定的工艺过程，可以将半导体制成晶体。
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本征半导体结构示意图
共价键
covalent bond
束缚电子
bonded electron
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N 型半导体
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简单地说
又称
Put very simply a semiconductor material is one
which can be ‘doped’ to produce a predominance of electrons or mobile negative charges (N-type)；
*根据掺入 (doping )杂质元素不同，分为： N 型(N type)半导体、 P 型(P type )半导体
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N型半导体：掺五价元素（如磷）
多子：电子 多m子aj：or电ity子
少子：空穴 minority
Donor impurities
杂质
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本征半导体的导电机理
载流子: 自由电子和空穴
在绝对温度T=0K和没有外界激发时,价电子完全被 共价键束缚着，本征半导体中没有可以运动的带电粒子 （即载流子carrier），它的导电能力为 0，相当于绝缘 体。
在常温下T=300K ，由于热激发，使一些价电子获 得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电子，同 时共价键上留下一个空位，称为空穴。
电子技术基础？
“电子技术基础”是电类各专业的一门技术 基础课。它是研究各种半导体器件的性能、电 路及其应用的学科。根据学科内容大的方面来 划分，分为：模拟电子技术（Analog Electronics Technology)和数字电子技术 （Digital Electronics Technology）。
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3 2020/4/12
第一章：常用半导体器件
第一节：半导体基础知识 第二节：半导体二极管 第三节：晶体三极管 第四节：场效应管 第五节：集成电路中的元件
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本章要求:
半导体器件是构成电子电路的基本元件。 具有体积小、重量轻、使用寿命长、功耗小等 优点。
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第一节：半导体基础知识
1、半导体（semiconductor）
硅silicon 、锗germanium ；导电能力介于导体和绝缘体 之间、光敏性、热敏性、掺杂性
2、本征半导体（intrinsic semiconductor） 纯净的、结构完整的单晶体，如图所示。
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P型半导体：掺三价元素（如硼）
多子：空穴 少子：电子
杂质
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Acceptor impurities
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－－－－ － － －－－－ － － －－－－ － － －－－－ － －
P 型半导体
+ +++++ + +++++ + +++++ + +++++
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本征半导体： *本征激发:T=0K
hole
300K，热激发
free electron
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本征半导体中存在数量相等的两种载流子，即自由电子 和空穴。
+4
+4
+4
+4
在其它力的作用下，空 穴吸引附近的电子来填 补，这样的结果相当于 空穴的迁移，而空穴的 迁移相当于正电荷的移 动，因此可以认为空穴 是载流子。
本征半导体中电流：自由电子移动产生的电流和空穴移 动产生的电第流12页。/共88页
11）两种载流子（carrier: 自由运动的带电粒子） ： 自由电子free electrons（负电Negative）、 空穴holes（正电Positive ）、 数目相等；
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课程主要内容、怎样安排？
电子技术基础包括：
第一章：常用半导体器件 第二章：基本放大电路 第三章：多级放大电路 第四章：数制转换与编码 第五章：逻辑门与逻辑代数基础 第六章：门电路 第一章~第三章20学时，第四章~第六章20学时 共40学时 1~8周 周5学时 第8周周日考试
半导体(semiconductor)：另有一类物质的导电特性处于导体 和绝缘体之间，称为半导体，如锗、硅、砷化镓和一 些硫化物、氧化物等。
Semiconductors are a special class of elements having a conductivity between that of a good conductor and that of an insulator.
根据自动化系的课程安排，将电子技术分
为：基础、模电和数电三门课。
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电子技术难学吗？
电子技术是一门实践性和应用性都很强 的技术基础课。要求学生在学习时要很好地 掌握基本概念、基本工作原理以及基本分析 方法。
总的要求是：熟练掌握基本概念，在定 性分析的基础上作定量估算。
（2）载流子的运动：扩散（diffusion）运动、 漂移（drift ）运动
（3）自由电子和空穴均参与导电—导电特殊性 本征半导体的导电能力差
（4）载流子的浓度指数规律于温度，故其温度稳 定性差， 但可制作热敏器件。
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3、杂质（extrinsic）半导体 A semiconductor material that has been subjected to the doping process is called an extrinsic semiconductor.