第1章5半导体分立器件PPT课件

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半导体器件基础 第1章(第二版)PPT课件

半导体器件基础 第1章(第二版)PPT课件

电 子的浓度是一定的,反向电流在一定
的电压范围内不随外界电压的变化而
子 变化,这时的电流称为反向饱和电流,第
技 以IR(sat) 表示。

术 章



少数载流子的浓度很小,由
子 此而引起的反向饱和电流也很小, 技 但温度的影响很大。表1.2.1是硅 第
管的反向电流随温度的变化情况 一
术 章


三、PN结的伏安特性

术 温度每升高8℃,硅的载流子浓度增加一倍。


+4
+4
+4
+4
+4
+4 自


+4
+4
+4
+4
+4
+4 电

空穴
+4
+4
+4
+4
+4
+4
1.1.3 杂质半导体的导电特性

掺杂后的半导体称为杂质半导体,
子 杂质半导体按掺杂的种类不同,可分为N 第
技 型(电子型)半导体和P型(空穴型)半

术 导体两种。
1.2.1 PN结的形成

当P型半导体和N型半
子 导体相互“接触”后,在
它们的交界面附近便出现

技 了电子和空穴的扩散运动。

术 N区界面附近的多子电子将 基 向P区扩散,并与P区的空
同样,P区界面形章 成一个带负电的薄电
础穴复合,N区界面附近剩下 荷层。于是在两种半 了不能移动的施主正离子, 导体交界面附近便形
成了一个空间电荷区,

1章-半导体器件-PPT精品文档67页

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0.6V,画出输出电压信号的波形图。
术 【解 】分析方法:
陈 小
这个电路仍是分析二极

管的导通与否,图中二极管
主 编
的正极接信号电压ui ,二极

管的负极接电源E的正极,

两个量进行比较,确定二极
教 育
管的导通与否。



图2.1.7 例1.2.2题图
电 【例1.2.2 】
工 电
【解 】分析方法: ui < E+0.6V
术 0求.1=输3.出5V端,F故的D电A也位导和通流。过R的电流I。
D【A 解DB】都分导析通方吗法?:


虎 先假设两个二极管均不导通,根
主 编
据 已 知 条 件 , UDA = 3.6 - ( -
高 9)=12.6V, 故 DA导 通 , VF= 3.6
等 教
-0.2=3.4V。再看DB, UDB=0.3
温度反应特别敏感。→热敏元件

(2)光敏性
陈 小
半导体的导电能力随光照强度的变化而变化。例如硫化

镉薄膜,无光照时,电阻是几敏元件

(3)掺杂性

教 育
如果在纯净半导体中掺入微量其它元素(称为掺杂),

半导体的导电能力随着掺杂能力的变化而发生显著变化。


N区电子向P区扩散
图2.1.2 PN结的形成
电 1.1 半导体二极管的结构

电 1、PN 结形成
子 扩散运动在交界面附近形成一个很薄的空间电荷
技 区,这就是PN结。

PN结
阻挡层
P区空穴向N区扩散

《半导体器件基础》课件

《半导体器件基础》课件
《半导体器件基础》PPT 课件
这个PPT课件将带你深入了解半导体器件基础知识,从定义和分类开始,逐步 介绍固体物理基础、材料特性及应用等内容。
第一章 概述
半导体器件的定义和分类
从理解半导体器件的概念和分类开始,打下良好的基础。
固体物理基础
了解固体物理基础和半导体的结构特性,为后续内容打下坚实的基础。
介绍在半导体器件制造过程中使用的工艺辅助设备和材料。
第八章 半导体器件测试与可靠性
半导体器件生产过程中的测试
讨论半导体器件生产过程中的测试方法和步骤,确保 产品质量。
半导体器件的可靠性分析方法
介绍半导体器件的可靠性分析方法,以提高产品可靠 性和寿命。
结语
1 半导体器件的未来发展趋势
2 学习资源和参考文献
CMOS电路的设计原理 和技巧
讲解CMOS电路设计的原理和技巧, 探索其优势和应用范围。
第五章 光电子器件
光电二极管和光电晶体管
了解光电二极管和光电晶体管的原理和结构,以及其在光电子学中的应用。
光电耦合器件和光电器件应用
探索光电耦合器件和其他光电器件的特性和应用领域。
第六章 集成电路和MEMS器件
展望半导体器件领域的未来,包括新技术和应用。
提供学习资源和参考文献,以便进一步学习和探 索。
2
稳压二极管
介绍稳压二极管及其在电路中的应用,以及其工作原理。
3
功率晶体管
理解功率晶体管的工作原理和应用,探讨其在电路中的功能。
第四章 MOS场效应管
基础概念和原理
深入了解MOS场效应管的基本概 念、工作原理和操作特性。
MOSFET的模型和特性
介绍MOSFET的模型和特性,包括 负载线和阈值电压等。各种应用中的表现。

第1章 半导体分立器件PPT课件

第1章 半导体分立器件PPT课件
本征半导体中的自由电子和空穴总是成对出现的,同时又不断 地复合。在一定温度下,载流子的产生和复合达到动态平衡,于是 半导体中的载流子(自由电子和空穴)维持一定数目。温度越高,
载流子数目越多,导电性能也就越好。所以,温度对半导体器件 性能的影响很大。
三、杂质半导体
在本征半导体中掺入某些微量的杂质,就会使 半导体的导电性能发生显著变化。
E W 外电场EW R
+ IR
+
动画演示
PN结加正向电压时,具有较大的正向 扩散电流,呈现低电阻, PN结导通;
其原因是掺杂半导体的某种载流子浓度大大增加。
使自由电子浓度大大增加的杂质半导体称为N型 半导体(电子半导体),使空穴浓度大大增加的杂质 半导体称为P型半导体(空穴半导体)。
1. N型半导体
在本征半导体中掺入五价杂质元素,例如磷,砷等,
称为N型半导体。
硅原子 + 4
多余电子
+4
磷原子
自由电子
+4 +4
多子扩散
又失去多子,耗尽层宽,E
内电场E
P型半导体 耗尽层 N型半导体
动画演示
- - -- + + + +
- - -- + + + +
- - --
少子漂移电流
++ ++
多子扩散电流
动态平衡: 扩散电流 = 漂移电流 总电流=0
2. PN结的单向导电性
(1) 加正向电压(正偏)——电源正极接P区,负极接N区 外电场的方向与内电场方向相反。
N型半导体
+5 +4
++ + + ++ + +

第1A章 基本半导体分立器件PPT课件

第1A章 基本半导体分立器件PPT课件
2
半导体基础知识与PN结 二极管 晶体管
场效应管 本章小结
3
退出
1.1 半导体基础知识与PN结
主要要求:
了解半导体材料的基本知识 理解关于半导体的基本概念 理解PN结的形成 掌握PN结的单向导电作用
退出
1.1.1 本征半导体
常用的半导体材料有硅(Si)和锗(Ge),高纯度 的硅和锗都是单晶结构,它们的原子整齐地按一定规律排 列,原子间的距离不仅很小,而且是相等的。把这种纯净 的、原子结构排列整齐的半导体称为本征半导体。
IIS(eU/UT 1)
反向饱 和电流
温度的电压当量,常温下: UT = 26 mV
当U>0时为正向特性;当U<0时为反向特性。
退出
3. 二极管的特性与参数
2.二极管的主要参数 (1)最大整流电流IF ——指二极管长期工作时允许通过的最大正向平均电流值。 (2)最高反向工作电压UBR ——指二极管不击穿时所允许加的最高反向电压,UBR 通常是反向击穿电压的一半,以确保二极管安全工作。 (3)反向电流IR ——在常温下和规定的反偏电压下的反向电流。
第 1 章 基本半导体分立器件
本章点睛
各种基本电 子器件
能完成某种 功能的电子 电路
复杂的电子 电路系统
《电子技术》尹常永主编
在进行本章的学习之前,先来看看下面 的3个问题。
• 问题1:这一章要学什么呢? • 问题2:“分立”是什么意思? • 问题3:顾名思义,半导体器件一定是由半
导体材料制成的,为什么其他材料,比如 说导体不能作为构成电子器件的主要材料 呢?
也有可以发出红外光等不可见光的发光二极管。
24
退出
1.2.3 发光二极管
发光二极管具有驱动电压低、工作电流小、具有 很强的抗振动和抗冲击能力、体积小、可靠性高、耗 电省和寿命长等优点,广泛应用于信号指示等电路中。

《半导体物理第一章》课件

《半导体物理第一章》课件

3
1.3.3 pn结的I-V特性
详细解释pn结的I-V特性曲线,包括正向和反向电流的变化。
1.4 光电应及其在太 阳能电池中的应用。
2 1.4.2 光电二极管
阐述光电二极管的原理 及其在通信和显示技术 中的应用。
3 1.4.3 光电池
讨论光电池的构造、工 作原理和应用领域。
1.5 半导体器件的制作技术
晶体生长
介绍半导体晶体生长方法和技 术,如Czochralski法和液相外 延。
晶体制备
讨论半导体晶体的切割、抛光 和清洗等制备工艺。
制作半导体器件
概述半导体器件制作的关键步 骤,包括光刻、扩散和金属沉 积等工艺。
1.6 总结与展望
1.6.1 半导体物理的应用前景
评估半导体物理在电子技术、通信和能源领域 的未来发展。
1.1 半导体材料的基本性质
半导体的定义
介绍半导体的定义,以及其与导体和绝缘体的区别。
半导体的基本性质
探讨半导体的导电性、禁带宽度、载流子等基本特性。
半导体的能带结构
解释能带理论,讨论导带与禁带之间的能量差异对电子行为的影响。
1.2 掺杂半导体
1.2.1 掺杂的概念
介绍半导体掺杂的概念,包 括n型和p 型半导体的区别。
《半导体物理第一章》 PPT课件
An engaging and comprehensive introduction to the fundamental properties of semiconductor materials and their applications in electronic devices.
1.2.2 正、负离子掺 杂
说明正、负离子掺杂对半导 体电子结构的影响。

《半导体器件》课件

《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

最新第1章半导体分立器件ppt课件

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(1) 点接触型二极管
(2) 面接触型二极管
二极管的电路符号:
(a)点接触型
P
正(阳)极
+
N
负(阴)极
-
(b)面接触型
(1-25)
二、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。
U
(1-26)
三、主要参数 1. 最大整流电流 IFM
阳极
照度增加
阴极
(1-43)
小结: •1.半导体的基本知识与PN结 • 2.二极管的应用分析。 • 3.稳压管的应用特点。特殊二极管
(1-44)
§1.4 三极管及其放大电路
1.4.1 三极管 1. 基本结构
NPN型
集电极
C
集电极
C PNP型
N
P 基极 B N
P
B
N
基极
P
发射极E
E
发射极
(1-45)
常用晶体管的 值在20 ~ 200之间。
例:在UCE= 6 V时, 在 Q1 点IB=40A, IC=1.5mA; 在 Q2 点IB=60 A, IC=2.3mA。求:电流放大系数
IC(mA )
在 Q1 点,有
4 3 2 1 03
Q2 Q1
69
100A
80A 60A
I IC B0 1 ..0 5 43.5 7
(1-17)
二. PN结的单向导电性
PN 结外加上正向电压 (正向偏置): P 区加正电压、N 区加负电压。
PN 结外加反向电压(反向偏置): P区加负电压、N 区加正电压。
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2).最大整流电流(IOM)
也称为额定整流电流,是二极管长期安全工 作所允许通过的最大正向平均电流。 超过额定电流使PN结温度超过额定值而损坏。 锗管80度,硅管170度。
17
3).最大反向工作电压(RUM)
反映了PN结的反向击穿特性. 加到二极管两端的反向电压不允许超过最 大反向工作电压。否则,整流特性变坏, 甚至烧毁。
26
9). 桥式整流组件---全桥、半桥和硅堆
(1)全桥组件

交流输入

输出负端

输出正端
④ 交流输入
27
+~~ -
扁形全桥组件通常以靠近缺角端的引脚为正极, 另一边引线为负极,中间为交流输入极。
28
大功率方形全桥组件: 缺角处引脚为正极端,其对角为负极端, 其余两极为交流输入端。
29
(2)半桥组件 由两个相互独立的整 流二极管组合而成。
。。。。
。。。。
。。。。
。。。。
。。。。
二极管正向导通 13
-
e N+ e
。。。....。。。....。。。....。。。.... 。.。.。.。. 。.。.。.。. 。。。。 。。。。 。。。。 。。。。 。。。。 。。。。
I
P
+
二极管反向截止 14
I +
N+
.... 。.。.。.。. 。.。.。.。. 。.。.。.。. .... ....
字母 P V W C Z L S N U K Y
意义 普通管 微波管 稳压管 参量管 整流管 整流堆 隧道管 阻尼管 光电器件 开关管 体效应器件
字母 B T CS BT PIN FH JG A D G X
意义 雪崩管 晶闸管(可控硅) 场效应器件 半导体特殊器件 PIN型管(光电型) 复合管 激光管 高频大功率管 低频大功率管 高频小功率管 低频小功率管
18
4).最大反向电流(IRM)
当反向电压为RUM时,反向电流为最大IRM 。 反向电流越小,二极管的单向导电性越好。
19
5).反向击穿电压(UB)
加在二极管两端的电压增大,使反向电流急 剧增大击穿PN结时,为反向击穿电压。 UB一般为URM的2倍。
20
4. 常见半导体二极管
1)整流二极管
硅材料,PN结多为面接触型,对低频交流进 行整流,正向电流大。
1.4 半导体分立器件
概述
半导体分立器件分为半导体二极管、晶 体三极管、功率整流器件和场效应晶体 管等。
1
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容

请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
2
1.4.1 中国半导体器件的型号命名
第一部分:器件电极数目,阿拉伯数字表示 第二部分:材料和极性,字母表示 第三部分:类别和特征,字母表示 第四部分:序号,数字表示 第五部分:规格号,字母表示 场效应器件、半导体特殊器件、复合管、PIN管、 激光器件的型号命名只有第三、四、 五部分
。。。。 。。。。 。。。。 。。。。 。。。。 。。。。
-
eP
二极管具有单向导电性 反向击穿:分为齐纳击穿和雪崩击穿。
二极管符号:
VD
用途:整流、检波、稳压、开关、发光
15
3. 二极管的主要参数
1).伏安特性曲线
I
(mA)


U


(μA)
硅管的死区电压为0.5~0.7V,锗管0.1~0.3V 16
30
(3)硅堆
又称为硅柱,是一种高频高压整流二极管。 工作电压在几千到几万伏之间。 常用于电视机、雷达或其他电子仪器中。 由若干个硅高频二极管的管芯,串联起来组合而成 的。 常见的型号有2DGL和2CGL系列。 如2DGL,表面上标有15kV,表示最高反向峰值电 压为15kV。
3
1.4.1 中国半导体器件的型号命名
第二部分:材料和极性的意义
字母 A B C D E
二极管 N型,锗材料 P型,锗材料 N型,硅材料 P型,硅材料
三极管 PNP型,锗材料 NPN型,锗材料 PNP型,硅材料 NPN型,硅材料
化合物材料
4
1.4.1 中国半导体器件的型号命名
第三部分:类别和特征的意义
流过正向电流就发光,电能 转光能。
5)光敏二极管(PD)
光能转电能。应用于反向偏 置。
24
6)变容二极管
反向偏压越高,结电容越小。可变 电容器。 应用于LC调谐电路、RC滤波电路、 电子调谐、自动频率控制、调幅、 调相、调频以及微波参量放大器、 倍频器、变频器等电路中。
25
7)隧道二极管
有负阻特性,功耗小,开关速度快,应用 于高速脉冲电路和高频电路中。 8)激光二极管(LD) 由铝砷化镓材料制成,用于激光影音设备 中。
5
1.4.1 中国半导体器件的型号命名
2AP9——N型锗材料普通二极管,序号9 2DW15——P型硅材料稳压二极管 3BG6——NPN型锗材料高频小功率三极管 3CD03C ——PNP型硅材料低频大功率三 极管
6
半导体分立器件
7
1.4.2 半导体二极管
1.二极管的构成
由一个PN结引出线和管壳三部分构成的。 按照结构可分为点接触型、面接触型和硅平 面开关管三类。
8
(1)点接触型二极管
结构:点接触型二极管 是由管心、引线和 玻璃管壳组成。
主要特点:PN结面积小,结电容很小,适于 在高频情况下工作,但不能通过很大电流。
用于小电流整流或高频时的检波和混频等。 砷化镓点接触型二极管比硅、锗二极管可以 工作在更高的频率范围内。
9
(2)面接触型二极管
由管心、引线和金属壳组成。管心是面接 触的,PN结用合金法形成。 特点:由于其PN结面积大,允许通过大的 正向电流,但它的结电容大 工作在较低的频率,主要适用于大功率整 流。
10
(3)硅平面开关管
是一种较新的管型。 二氧化硅是绝缘体,漏电流 小,工作稳定。
+
二氧化硅保护层
P型硅 N型硅
结面积较大时,可通过较大电流,适用于大- 功率整 流。
结面积较小时,PN结电容小,适用于在脉冲数字电 路中作开关管
11
二极管正向导通 12
N+
P
2.二极管的特性
.。.。.。.。 .。.。.。.。 .。.。.。.。 .。.。.。.。 .。.。.。.。 .。.。.。.。 。。。。
2)检波二极管
锗材料, PN结多为点接触型,对高频小信号 进行检波,正向电流小,工作频率高,结电 容小。
21
3)稳压二极管
工作于反向击穿状态
下,提供稳定的直流
电压,只要限制电流,
就可安全工作。
UZ
A
B
I U
22
稳压二极管的应用
a.基准电压源
b.保护电路 c.限幅电路
U0
R
UL
DZ
CRL23来自 4)发光二极管(LED)
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