電子技術(shù)教案涉及職業(yè)技術(shù)教育

電子技術(shù)教案TOC\o"1-3"\h\z第一章雙極型半導(dǎo)體器件 2§1.1半導(dǎo)體的基本知識(shí) 21.1.1導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體 21.1.3雜質(zhì)半導(dǎo)體 3§1.2PN結(jié) 41.2.1PN結(jié)的形成與特性 4§1.3半導(dǎo)體二極管 51.3.1結(jié)構(gòu)，符號(hào) 51.3.2二極管的伏安特性曲線 61.3.3主要參數(shù) 61.3.4穩(wěn)壓二極管 7§1.4半導(dǎo)體三極管 8第一章雙極型半導(dǎo)體器件§1.1半導(dǎo)體的基本知識(shí)1.1.1導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體●導(dǎo)體：自然界中很容易導(dǎo)電的物質(zhì)稱為導(dǎo)體，金屬一般都是導(dǎo)體，如鐵、銅、鋁等。●絕緣體：有的物質(zhì)幾乎不導(dǎo)電，稱為絕緣體，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。●半導(dǎo)體：另有一類物質(zhì)的導(dǎo)電特性處于導(dǎo)體和絕緣體之間，稱為半導(dǎo)體，如鍺、硅、砷化鎵和一些硫化物、氧化物等●半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理不同于其它物質(zhì)，●其特點(diǎn)為：當(dāng)受外界熱和光的作用時(shí)，它的導(dǎo)電能力明顯變化。?往純凈半導(dǎo)體中摻入某些雜質(zhì)，會(huì)使其導(dǎo)電能力明顯改變。1.1.2本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體：完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體。用的最多的半導(dǎo)體是硅和鍺，最外層電子（價(jià)電子）都是四個(gè)。形成共價(jià)鍵后，每個(gè)原子最外層電子是八個(gè)，構(gòu)成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。在絕對(duì)零度以下，本征半導(dǎo)體中無活躍載流子，不導(dǎo)電1.1.3雜質(zhì)半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體：在硅或鍺晶體中摻入少量的五價(jià)元素磷（或銻）而形成。也稱為（電子半導(dǎo)體）。P型半導(dǎo)體：在硅或鍺晶體中摻入少量的三價(jià)元素，如硼(或銦)而形成，也稱為（空穴半導(dǎo)體）。雜質(zhì)型半導(dǎo)體多子和少子的移動(dòng)都能形成電流。但由于數(shù)量的關(guān)系，起導(dǎo)電作用的主要是多子。近似認(rèn)為多子與雜質(zhì)濃度相等。自由電子為多子空穴是多子§1.2PN結(jié)1.2.1PN結(jié)的形成與特性一、PN結(jié)的形成1.什么叫PN結(jié)？在N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體交界面處形成的帶電薄層。又稱空間電荷區(qū)、阻擋層、勢(shì)壘區(qū)。2.PN結(jié)的形成過程是電子和空穴不斷運(yùn)動(dòng)的綜合結(jié)果。多子擴(kuò)散建立內(nèi)電場(chǎng)（空間電荷區(qū)）阻擴(kuò)散生漂移(少子)動(dòng)態(tài)平衡擴(kuò)散數(shù)=漂移數(shù)空間電荷區(qū)寬度一定PN結(jié)形成了二、PN結(jié)的基本特性單向?qū)щ娦院碗娙菪?yīng)1.什么叫單向?qū)щ娦裕縋N結(jié)加不同極性電壓，表現(xiàn)不同特性。正向電壓（正向偏壓、正偏）——指P區(qū)接高電位，N區(qū)接低電位。反向電壓（反向偏壓、反偏）——指P區(qū)接低電位，N區(qū)接高電位?！?.3半導(dǎo)體二極管1.3.1結(jié)構(gòu)，符號(hào)二極管的幾種常見結(jié)構(gòu):1.3.2二極管的伏安特性曲線1.3.3主要參數(shù)1.最大整流電流IOM二極管長(zhǎng)期使用時(shí)，允許流過二極管的最大正向平均電流。2.反向擊穿電壓UBR二極管反向擊穿時(shí)的電壓值。擊穿時(shí)反向電流劇增，二極管的單向?qū)щ娦员黄茐?，甚至過熱而燒壞。手冊(cè)上給出的最高反向工作電壓UWRM一般是UBR的一半。3.反向電流IR指二極管加反向峰值工作電壓時(shí)的反向電流。反向電流大，說明管子的單向?qū)щ娦圆睿虼朔聪螂娏髟叫≡胶?。反向電流受溫度的影響，溫度越高反向電流越大。硅管的反向電流較小，鍺管的反向電流要比硅管大幾十到幾百倍。以上均是二極管的直流參數(shù)，二極管的應(yīng)用是主要利用它的單向?qū)щ娦?，主要?yīng)用于整流、限幅、保護(hù)等等。下面介紹兩個(gè)交流參數(shù)。4.微變電阻rDrD是二極管特性曲線上工作點(diǎn)Q附近電壓的變化與電流的變化之比：顯然，rD是對(duì)Q附近的微小變化區(qū)域內(nèi)的電阻。二極管：死區(qū)電壓=0.5V，正向壓降?0.7V(硅二極管)理想二極管：死區(qū)電壓=0，正向壓降=0二極管的應(yīng)用舉例1：二極管半波整流1.3.4穩(wěn)壓二極管一、符號(hào)穩(wěn)壓二極管是一種用特殊工藝制造的硅半導(dǎo)體二極管，代表符號(hào)如圖1.3-1(a)所示。型號(hào)通常有2CW××、2DW××等。二、穩(wěn)壓二極管特性工作在反向擊穿狀態(tài)下，具有穩(wěn)定電壓的性能。三、穩(wěn)壓二極管的參數(shù)（1）穩(wěn)定電壓UZ（2）電壓溫度系數(shù)aU（%/℃）穩(wěn)壓值受溫度變化影響的的系數(shù)。（3）動(dòng)態(tài)電阻（4）穩(wěn)定電流IZ、最大、最小穩(wěn)定電流Izmax、Izmin。（5）最大允許功耗§1.4半導(dǎo)體三極管1.基本結(jié)構(gòu)符號(hào)工作原理2.特性曲線(1)放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。即：IC=bIB,且DIC=bDIB(2)飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。即：UCE<UBE，bIB>IC，UCE?0.3V(3)截止區(qū)：UBE<死區(qū)電壓，IB=0，IC=ICEO?03.主要參數(shù)1）電流放大倍數(shù)和2）集-基極反向截止電流ICBO3）集-射極反向截止電流ICEO4）集電極最大電流ICM集電極電流IC上升會(huì)導(dǎo)致三極管的β值的下降，當(dāng)β值下降