二極管單向導電原理

半導體根底知識PN結二級管單向導電原理整理課件完全純潔的、不含其他雜質且具有晶體結構的半導體。常用的半導體材料是硅和鍺,它們都是四價元素。將材料提純便形成單晶體，它的原子結構為共價鍵結構。當溫度T=0

K時，半導體不導電，如同絕緣體。1.結構SiSiSiSi共價鍵價電子一、本征半導體整理課件假設T，將有少數價電子克服共價鍵的束縛成為自由電子，在原來的共價鍵中留下一個空位——空穴。2.載流子半導體中存在兩種載流子：帶負電的自由電子；帶正電的空穴。自由電子與空穴是同時成對產生的,兩種載流子的濃度相等。ni=pi本征激發(fā)復合動態(tài)平衡本征半導體中：空穴SiSiSiSi自由電子整理課件摻入雜質的半導體：N型半導體P型半導體SiSiP+Si多余電子Si〔+4〕+硼原子〔+3〕Si〔+4〕+磷原子〔+5〕空穴數量自由電子導電能力SiSiSiB+3空穴二、雜質半導體整理課件1、N型半導體(Negative)〔電子型半導體〕半導體中摻入五價元素構成.多子：自由電子少子：空穴五價：磷、銻、砷2、P型半導體(Positive)半導體中摻入三價元素構成.多子：空穴少子：自由電子〔空穴半導體〕三價：硼、鎵、銦5價雜質原子稱為施主原子。

3價雜質原子稱為受主原子。整理課件說明：1.摻入雜質的濃度決定多數載流子濃度；溫度決定少數載流子的濃度。3.雜質半導體總體上保持電中性。2.雜質半導體載流子的數目要遠遠高于本征半導體，因而其導電能力大大改善。P型半導體：空穴=自由電子+負離子數N型半導體：自由電子=空穴+正離子數4.雜質半導體的表示方法如以下圖所示。(a)N型半導體(b)P型半導體整理課件

1.2PN結

在一塊半導體單晶上一側摻雜成為P型半導體,另一側摻雜成為N型半導體,兩個區(qū)域的交界處就形成了一個特殊的薄層,稱為PN結。PNPN結一、PN結的形成整理課件PN結中載流子的運動耗盡層空間電荷區(qū)PN1.擴散運動2.擴散運動形成空間電荷區(qū)電子和空穴濃度差形成多數載流子的擴散運動?！狿N結，耗盡層。PN8整理課件3.空間電荷區(qū)產生內電場PN空間電荷區(qū)內電場Uho空間電荷區(qū)正負離子之間電位差Uho

——電位壁壘；N區(qū)到P區(qū)——

內電場；內電場阻止多子的擴散——

阻擋層。

4.漂移運動內電場有利于少子運動—漂移。

阻擋層9整理課件5.擴散與漂移的動態(tài)平衡擴散運動使空間電荷區(qū)增大；隨著內電場的增強，漂移運動逐漸增加；當擴散電流與漂移電流相等時，PN結總的電流等于零，空間電荷區(qū)的寬度到達穩(wěn)定。即擴散運動與漂移運動到達動態(tài)平衡。整理課件二、PN結的單向導電性1.PN結外加正向電壓時又稱正向偏置，簡稱正偏。外電場方向內電場方向耗盡層VRI空間電荷區(qū)變窄，有利于擴散運動，電路中有較大的正向電流。PN什么是PN結的單向導電性？有什么作用？11限流電阻處于導通狀態(tài)整理課件2.PN結外加反向電壓時12耗盡層PN外電場方向內電場方向VRIS反向接法:外電場與內電場方向一致，增強了內電場的作用；外電場使空間電荷區(qū)變寬；漂移>擴散,產生反向電流IS

；反向電流又稱反向飽和電流。對溫度十分敏感，隨著溫度升高，IS將急劇增大。處于截止狀態(tài)(反偏)整理課件

當PN結正向偏置時，回路中將產生一個較大的正向電流，PN結處于