电工学少学时第8半导体器件、直流稳压电源
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注意：
(1)本征半导体中存在数量相等的两种载流子， 即带负电的自 由电子和带正电的空穴。 (2)本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。本征半导体中 载流子数目极少, 其导电性能很差。 (3)温度愈高，载流子的浓度越高，载流子的数目就越多,半导 体的导电性能也就越好。所以，温度是影响半导体性能的一个 重要的外部因素， 这是电工半学少导学体时第的8半一导体大器件特、点直 。
半导体的主要特点：
当受外界热和光的作用时，导电能力明显变化。
往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电能力明显
改变。
电工学少学时第8半导体器件、直 流稳压电源
一、本征半导体
完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征 半导体。
价电子
Si
Si
共价键
Si
Si
晶体中原子的排列来自百度文库式
硅单晶中的共价健结构
形成共价键后，每个原子的最外层电子是八个，构成稳定结 构。共价键有很强的结合力，使原子规则排列，形成晶体。
电工学少学时第8半导体器件、直 流稳压电源
教学要求：
1. 了解半导体的基本概念。了解二极管、稳压管的基本 结构、工作原理、工作状态和特性曲线。掌握二极管的 特性，理解其主要参数的物理意义。掌握其主要应用领 域。 2. 理解整流电路、滤波电路和稳压管电路的工作原理。 3. 了解双极型晶体管的基本结构，掌握晶体管的种类、 工作原理、工作状态和特性曲线。了解其主要参数。
受光照）后，即可挣脱原子核的束缚，
成为自由电子（带负电），同时共价键
Si Si
中留下一个空位，称为空穴（带正电）。 这一现象称为本征激发。
Si 空穴
Si
温度愈高，晶体中产生的自由电子便愈多。
在外电场的作用下，空穴吸引相邻原 子的价电子来填补，而在该原子中出现 价电子 一个空穴，其结果相当于空穴的运动 电（工学相少当学时于第8正半导电体器荷件的、直移动）。
1. 在杂质半导体中多子的数量与 a （a. 掺杂浓度、b.温度）有关。
2. 在杂质半导体中少子的数量与 b （a. 掺杂浓度、b.温度）有关。
3. 当温度升高时，少子的数量 c （a. 减少、b. 不变、c. 增多）。
4. 在外加电压的作用下，P 型半导体中的电流 主要是 b ，N 型半导体中的电流主要是 a 。
电子技术
主要教学内容：器件与电路及应用
二极管
模 拟 电
电子元器件 三极管 集成电路
子
放大电路
技 术
电子电路及其应用 滤波电路
电源
电工学少学时第8半导体器件、直 流稳压电源
电子技术的应用
信号检测 ◆ 压力、温度、水位、流量等的测量与调节 ◆ 电子仪器
•••••• 智能小区
电工学少学时第8半导体器件、直 流稳压电源
重点：二极管的特性及其应用，稳压管电路的工作原 理，晶体管工作状态和特性曲线。
难点：整流、滤波，晶体管的放大原理。 电工学少学时第8半导体器件、直 流稳压电源
8.1 半导体的基础知识
半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间。 如：硅、锗、砷化镓和一些硫化物、氧 化物等。
结构特点：最外层电子（价电子）都是四个。
电子技术
1、性质：是一门技术基础课。
2、特点：a、非纯理论性课程 b、实践性很强 c、以工程实践的观点处理电路中的一些问题
3、内容：以器件为基础，以信号为主线，研究各种电 路的工作原理、特点及性能指标等。
4、目的：了解一般的常用器件，掌握对基本电子电路 的分析方法及计算方法。
电工学少学时第8半导体器件、直 流稳压电源
对于元器件，重点放在特性、参数、技术指标和 正确使用方法，不要过分追究其内部机理。讨论器 件的目的在于应用。
学会用工程观点分析问题，就是根据实际情况， 对器件的数学模型和电路的工作条件进行合理的近 似，以便用简便的分析方法获得具有实际意义的结 果。
对电路进行分析计算时，只要能满足技术指标， 就不要过分追究精确的数值。
共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中，称为价电子或束
缚电子。
电工学少学时第8半导体器件、直 流稳压电源
本征半导体的导电机理
在绝对0度（T=0K）和没有外界激发时,价电子完全被
共价键束缚着，没有可以运动的带电粒子（即载流子），它
的导电能力为 0，相当于绝缘体。 自由电子 价电子在获得一定能量（温度升高或
－－－－ － － + + + + + +
－－－－ － － + + + + + +
空间电荷区， 也称耗尽层。
扩散的结果是使空间电 荷区逐渐加宽。
电工学少学扩时第散8半运导体动器件、直
流稳压电源
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、漂移，在它们的交 界面处就形成了PN 结。
流稳压电源
二、 杂质半导体 定义：渗入杂质的半导体。
靠空穴导电
P 型半导体：形成：在本征半导体中渗入少量的 3 价元素 空穴数量 >> 自由电子数量
与浓度有关 多数载流子 少数载流子 与温度有关
N 型半导体： 自由电子数量 >>空穴数量
形成：在本征半导体中渗入少量的 5 价元素
靠自由电子导电
电工学少学时第8半导体器件、直 流稳压电源
器件是非线性的、特性有分散性、RC 的值有 误差、工程上允许一定的误差、采用合理估算的方 法。
电工学少学时第8半导体器件、直 流稳压电源
第 8 章半导体器件、 直流稳压电源
8.1 半导体的基础知识 8.2 半导体二极管
特殊二极管
8.3 直流稳压电源的组成 8.4 整流电路 8.5 滤波电路 8.6 稳压电路 9.1 双极型晶体管
（a. 电子电流、b.空穴电流）
电工学少学时第8半导体器件、直 流稳压电源
三、PN结及其单向导电性
扩散和漂移这一对相反的运动最
终达到平衡，空间电荷区的厚度
漂移使空间电荷 漂移运动 固定不变。
区变薄。
P型半导体
称为PN结 内电场 N型半导体
－－－－ － － + + + + + +
－－－－ － － + + + + + +
流稳压电源
本征半导体的导电机理
当半导体两端加上外电压时，在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)价电子递补空穴 空穴电流
自由电子和空穴都称为载流子。
自由电子和空穴成对地产生的同时，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。
(1)本征半导体中存在数量相等的两种载流子， 即带负电的自 由电子和带正电的空穴。 (2)本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。本征半导体中 载流子数目极少, 其导电性能很差。 (3)温度愈高，载流子的浓度越高，载流子的数目就越多,半导 体的导电性能也就越好。所以，温度是影响半导体性能的一个 重要的外部因素， 这是电工半学少导学体时第的8半一导体大器件特、点直 。
半导体的主要特点：
当受外界热和光的作用时，导电能力明显变化。
往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电能力明显
改变。
电工学少学时第8半导体器件、直 流稳压电源
一、本征半导体
完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征 半导体。
价电子
Si
Si
共价键
Si
Si
晶体中原子的排列来自百度文库式
硅单晶中的共价健结构
形成共价键后，每个原子的最外层电子是八个，构成稳定结 构。共价键有很强的结合力，使原子规则排列，形成晶体。
电工学少学时第8半导体器件、直 流稳压电源
教学要求：
1. 了解半导体的基本概念。了解二极管、稳压管的基本 结构、工作原理、工作状态和特性曲线。掌握二极管的 特性，理解其主要参数的物理意义。掌握其主要应用领 域。 2. 理解整流电路、滤波电路和稳压管电路的工作原理。 3. 了解双极型晶体管的基本结构，掌握晶体管的种类、 工作原理、工作状态和特性曲线。了解其主要参数。
受光照）后，即可挣脱原子核的束缚，
成为自由电子（带负电），同时共价键
Si Si
中留下一个空位，称为空穴（带正电）。 这一现象称为本征激发。
Si 空穴
Si
温度愈高，晶体中产生的自由电子便愈多。
在外电场的作用下，空穴吸引相邻原 子的价电子来填补，而在该原子中出现 价电子 一个空穴，其结果相当于空穴的运动 电（工学相少当学时于第8正半导电体器荷件的、直移动）。
1. 在杂质半导体中多子的数量与 a （a. 掺杂浓度、b.温度）有关。
2. 在杂质半导体中少子的数量与 b （a. 掺杂浓度、b.温度）有关。
3. 当温度升高时，少子的数量 c （a. 减少、b. 不变、c. 增多）。
4. 在外加电压的作用下，P 型半导体中的电流 主要是 b ，N 型半导体中的电流主要是 a 。
电子技术
主要教学内容：器件与电路及应用
二极管
模 拟 电
电子元器件 三极管 集成电路
子
放大电路
技 术
电子电路及其应用 滤波电路
电源
电工学少学时第8半导体器件、直 流稳压电源
电子技术的应用
信号检测 ◆ 压力、温度、水位、流量等的测量与调节 ◆ 电子仪器
•••••• 智能小区
电工学少学时第8半导体器件、直 流稳压电源
重点：二极管的特性及其应用，稳压管电路的工作原 理，晶体管工作状态和特性曲线。
难点：整流、滤波，晶体管的放大原理。 电工学少学时第8半导体器件、直 流稳压电源
8.1 半导体的基础知识
半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间。 如：硅、锗、砷化镓和一些硫化物、氧 化物等。
结构特点：最外层电子（价电子）都是四个。
电子技术
1、性质：是一门技术基础课。
2、特点：a、非纯理论性课程 b、实践性很强 c、以工程实践的观点处理电路中的一些问题
3、内容：以器件为基础，以信号为主线，研究各种电 路的工作原理、特点及性能指标等。
4、目的：了解一般的常用器件，掌握对基本电子电路 的分析方法及计算方法。
电工学少学时第8半导体器件、直 流稳压电源
对于元器件，重点放在特性、参数、技术指标和 正确使用方法，不要过分追究其内部机理。讨论器 件的目的在于应用。
学会用工程观点分析问题，就是根据实际情况， 对器件的数学模型和电路的工作条件进行合理的近 似，以便用简便的分析方法获得具有实际意义的结 果。
对电路进行分析计算时，只要能满足技术指标， 就不要过分追究精确的数值。
共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中，称为价电子或束
缚电子。
电工学少学时第8半导体器件、直 流稳压电源
本征半导体的导电机理
在绝对0度（T=0K）和没有外界激发时,价电子完全被
共价键束缚着，没有可以运动的带电粒子（即载流子），它
的导电能力为 0，相当于绝缘体。 自由电子 价电子在获得一定能量（温度升高或
－－－－ － － + + + + + +
－－－－ － － + + + + + +
空间电荷区， 也称耗尽层。
扩散的结果是使空间电 荷区逐渐加宽。
电工学少学扩时第散8半运导体动器件、直
流稳压电源
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、漂移，在它们的交 界面处就形成了PN 结。
流稳压电源
二、 杂质半导体 定义：渗入杂质的半导体。
靠空穴导电
P 型半导体：形成：在本征半导体中渗入少量的 3 价元素 空穴数量 >> 自由电子数量
与浓度有关 多数载流子 少数载流子 与温度有关
N 型半导体： 自由电子数量 >>空穴数量
形成：在本征半导体中渗入少量的 5 价元素
靠自由电子导电
电工学少学时第8半导体器件、直 流稳压电源
器件是非线性的、特性有分散性、RC 的值有 误差、工程上允许一定的误差、采用合理估算的方 法。
电工学少学时第8半导体器件、直 流稳压电源
第 8 章半导体器件、 直流稳压电源
8.1 半导体的基础知识 8.2 半导体二极管
特殊二极管
8.3 直流稳压电源的组成 8.4 整流电路 8.5 滤波电路 8.6 稳压电路 9.1 双极型晶体管
（a. 电子电流、b.空穴电流）
电工学少学时第8半导体器件、直 流稳压电源
三、PN结及其单向导电性
扩散和漂移这一对相反的运动最
终达到平衡，空间电荷区的厚度
漂移使空间电荷 漂移运动 固定不变。
区变薄。
P型半导体
称为PN结 内电场 N型半导体
－－－－ － － + + + + + +
－－－－ － － + + + + + +
流稳压电源
本征半导体的导电机理
当半导体两端加上外电压时，在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)价电子递补空穴 空穴电流
自由电子和空穴都称为载流子。
自由电子和空穴成对地产生的同时，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。