ppt课件.1ppt课件.27.1 半导体基础知识半导体基础知识 自然界中的物质，按其导电能力可分为三大类：导体、自然界中的物质，按其导电能力可分为三大类：导体、半导体和绝缘体半导体和绝缘体掺杂性掺杂性：通过掺入杂质可明显改变半导体的电导率，（在：通过掺入杂质可明显改变半导体的电导率，（在30的纯锗中掺入一亿分之一的杂质，电导率增加几百倍）的纯锗中掺入一亿分之一的杂质，电导率增加几百倍）导电能力介于导体与绝缘体之间导电能力介于导体与绝缘体之间热敏性热敏性：温度可明显改变半导体的电导率温度可明显改变半导体的电导率光敏性光敏性：光照可改变半导体的电导率，还可产生电动势，：光照可改变半导体的电导率，还可产生电动势，这是这是BJT的光电效应的光电效应一、半导体的特点：一、半导体的特点：ppt课件.3二、本征半导体二、本征半导体 完全纯净的、结构完整的半导体材料称为本征半完全纯净的、结构完整的半导体材料称为本征半导体它在物理结构上呈单晶体形态它在物理结构上呈单晶体形态现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗，现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗，它们的最外层电子（价电子）都是四个它们的最外层电子（价电子）都是四个。
GeSippt课件.4本征半导体晶体本征半导体晶体+4+4+4+4+4+4+4+4+4价价电电子子共共价价键键ppt课件.5二、杂质半导体二、杂质半导体ppt课件.61 1、N N型半导体（电子型）型半导体（电子型）在硅（或锗）半导体晶体中，掺入微量的五价元在硅（或锗）半导体晶体中，掺入微量的五价元素，如磷、砷、锑，则构成素，如磷、砷、锑，则构成N型半导体型半导体ppt课件.7N型半导体的共价键结构型半导体的共价键结构 ppt课件.82、P型半导体（空穴型）型半导体（空穴型）在硅（或锗）半导体晶体中，掺入微量的在硅（或锗）半导体晶体中，掺入微量的三价元素，如硼、铝、铟，则构成三价元素，如硼、铝、铟，则构成P型半导体型半导体ppt课件.9P型半导体共价键结构型半导体共价键结构+4+4+4+4+4+4+4+4+4+3受主受主原子原子空穴空穴ppt课件.10三、三、PN结结 在一块半导体单晶上一侧掺杂成为在一块半导体单晶上一侧掺杂成为 P 型半导体，型半导体，另一侧掺杂成为另一侧掺杂成为 N 型半导体，两个区域的交界处就型半导体，两个区域的交界处就形成了一个特殊的薄层形成了一个特殊的薄层(不能移动的正、负离子不能移动的正、负离子)，称称为为 PN 结结。
PNPN结结1、PN结的形成结的形成ppt课件.112、PN结的单向导电性结的单向导电性（1）正向偏置：）正向偏置：P“+”，N“-”PN电路中有较大的正向电流，电路中有较大的正向电流，PN结导通，相当于导线结导通，相当于导线Ippt课件.12（2）反向偏置：）反向偏置：P“-”，N“+”PN电路中有很小的反向电流，电路中有很小的反向电流，PN结截止，相当于断路结截止，相当于断路IS 反向电流又称反向电流又称反向饱和电流反向饱和电流，数值非常小（，数值非常小（A级）对温度十分敏感对温度十分敏感，随着温度升高，随着温度升高，IS 将急剧增大将急剧增大ppt课件.133.PN结的反向击穿结的反向击穿 反向击穿：反向击穿：当反向电压达到一定数值时，反向电流急剧增加当反向电压达到一定数值时，反向电流急剧增加的现象称为反向击穿（的现象称为反向击穿（电击穿电击穿）若不加限流措施，）若不加限流措施，PN结将结将过热而损坏，此称为过热而损坏，此称为热击穿热击穿电击穿是可逆的，而热击穿是电击穿是可逆的，而热击穿是不可逆的，应该避免不可逆的，应该避免ppt课件.147.2 半导体二极管半导体二极管ppt课件.15ppt课件.16 点接触型管子中不允许通过较大的电流，因结点接触型管子中不允许通过较大的电流，因结电容小，可用在检波和变频等高频电路中。
电容小，可用在检波和变频等高频电路中面接触型二极管面接触型二极管 PN 结的面积大，允许流过的结的面积大，允许流过的电流大，但只能在较低频率下工作，可用作工频大电流大，但只能在较低频率下工作，可用作工频大电流整流电路电流整流电路ppt课件.17+-阴极阴极阳极阳极一、符号一、符号 常见的二极管有金属、塑料和玻璃三种封装常见的二极管有金属、塑料和玻璃三种封装形式按照应用的不同，二极管分为整流、检形式按照应用的不同，二极管分为整流、检波、开关、稳压、发光、光电、快恢复和变容波、开关、稳压、发光、光电、快恢复和变容二极管等根据使用的不同，二极管的外形各二极管等根据使用的不同，二极管的外形各异，下图所示为几种常见的二极管外形异，下图所示为几种常见的二极管外形ppt课件.18ppt课件.19二、二、伏安特性伏安特性 二极管两端的电压二极管两端的电压u及其流过二极管的电流及其流过二极管的电流i之间之间的关系曲线，称为二极管的伏安特性的关系曲线，称为二极管的伏安特性1、正向特性、正向特性 二极管外加正向电压时，电流和电压的关系称二极管外加正向电压时，电流和电压的关系称为二极管的正向特性如下图所示，当二极管所加正为二极管的正向特性。
如下图所示，当二极管所加正向电压比较小时（向电压比较小时（0ufm，二极管的，二极管的单向导电性降低单向导电性降低ppt课件.27四、二极管的测试四、二极管的测试1、二极管极性的判定、二极管极性的判定（1）目测判别极性）目测判别极性触丝触丝半导体片半导体片ppt课件.28（2）用万用表检测二极管）用万用表检测二极管在在 R 100或或 R 1 k 挡测量挡测量红表笔红表笔是是(表内电源表内电源)负极负极，黑表笔黑表笔是是(表内电源表内电源)正极正极正反向电阻各测量一次，正反向电阻各测量一次，测量时手不要接触引脚测量时手不要接触引脚a.a.用指针式万用表检测用指针式万用表检测一般硅管正向电阻为几千一般硅管正向电阻为几千欧，锗管正向电阻为几百欧；欧，锗管正向电阻为几百欧；反向电阻为几百千欧反向电阻为几百千欧正反向电阻相差不大为正反向电阻相差不大为劣质管1k 0 0 0ppt课件.29b.b.用数字式万用表检测用数字式万用表检测红红表笔是表笔是(表内电源表内电源)正极，正极，黑黑表笔是表笔是(表内电源表内电源)负极2k20k200k2M20M200 在在 挡进行测量，当挡进行测量，当 PN 结完结完好且正偏时，显示值为好且正偏时，显示值为PN 结两端结两端的正向压降的正向压降(V)。
反偏时，显示反偏时，显示 ppt课件.302、二极管好坏的判定、二极管好坏的判定 （1）若测得的反向电阻很大（几百千欧以）若测得的反向电阻很大（几百千欧以上），正向电阻很小（几千欧以下），表明二极上），正向电阻很小（几千欧以下），表明二极管性能良好管性能良好2）若测得的反向电阻和正向电阻都很小，）若测得的反向电阻和正向电阻都很小，表明二极管短路，已损坏表明二极管短路，已损坏3）若测得的反向电阻和正向电阻都很大，表）若测得的反向电阻和正向电阻都很大，表明二极管断路，已损坏明二极管断路，已损坏ppt课件.31半导体器件的命名方式半导体器件的命名方式第一部分第一部分数字数字 字母字母 字母字母(汉拼汉拼)数字数字 字母字母(汉拼汉拼)电极数电极数 材料和极性材料和极性 器件类型器件类型 序号序号 规格号规格号2 二极管二极管3 三极管三极管第二部分第二部分第三部分第三部分A 锗材料锗材料 N 型型B 锗材料锗材料 P 型型C 硅材料硅材料 N 型型D 硅材料硅材料 P 型型A 锗材料锗材料 PNPB 锗材料锗材料 NPNC 硅材料硅材料 PNPD 硅材料硅材料 NPNP 普通管普通管W 稳压管稳压管Z 整流管整流管K 开关管开关管U 光电管光电管X 低频小功率管低频小功率管G 高频小功率管高频小功率管D 低频大功率管低频大功率管A 高频大功率管高频大功率管第四部分第四部分第五部分第五部分例：例：2CP 2AP 2CZ 2CW 普通硅二极管普通硅二极管 普通锗二极管普通锗二极管 硅硅整流二极管整流二极管 硅硅稳压二极管稳压二极管 ppt课件.32二极管的一般符号二极管的一般符号 二极管的符号二极管的符号发光二极管发光二极管 稳压二极管稳压二极管 光电二极管光电二极管 变容二极管变容二极管 隧道二极管隧道二极管 温度效应温度效应二极管二极管 t 双向击穿二极管双向击穿二极管 磁敏二极管磁敏二极管 体效应二极管体效应二极管 双向二极管双向二极管 交流开关二极管交流开关二极管ppt课件.33五、二极管应用电路举例五、二极管应用电路举例ppt课件.34六、特殊二极管六、特殊二极管1、稳压二极管、稳压二极管ppt课件.35ppt课件.36（1）稳压管的伏安特性和符号）稳压管的伏安特性和符号稳压二极管的伏安特性和符号 ppt课件.37（2）稳压管的主要参数）稳压管的主要参数ppt课件.38ppt课件.39（3）应用稳压管应注意的问题）应用稳压管应注意的问题ppt课件.40ppt课件.412、发光二极管、发光二极管ppt课件.42ppt课件.43ppt课件.44发光二极管的外形和符号 ppt课件.453、光电二极管、光电二极管光电二极管的基本电路和符号ppt课件.46ppt课件.474、变容二极管、变容二极管ppt课件.485、激光二极管、激光二极管ppt课件.497.3 半导体三极管（半导体三极管（BJT）ppt课件.50一、结构和符号一、结构和符号ppt课件.51常用的三极管的结构有硅平面管和锗合金管两种类常用的三极管的结构有硅平面管和锗合金管两种类型。
各有型各有PNP型和型和NPN型两种结构型两种结构a)平面型平面型(NPN)(b)合金型合金型(PNP)NecNPb二氧化硅二氧化硅becPNPe 发射极，发射极，b 基极，基极，c 集电极集电区集电区基区基区发射区发射区集电区集电区发射区发射区基区基区一、结构和符号一、结构和符号ppt课件.52平面型平面型(NPN)三极管制作工艺三极管制作工艺NcSiO2b硼杂质扩散硼杂质扩散e磷杂质扩散磷杂质扩散磷杂质扩散磷杂质扩散磷杂质扩散磷杂质扩散硼杂质扩散硼杂质扩散硼杂质扩散硼杂质扩散PN在在 N 型硅片型硅片(集电区集电区)氧化膜上刻一个窗口，将氧化膜上刻一个窗口，将硼杂质进行扩散形成硼杂质进行扩散形成 P 型型(基区基区)，再在，再在 P 型区上刻型区上刻窗口，将磷杂质进行扩散窗口，将磷杂质进行扩散形成形成N型的发射区引出型的发射区引出三个电极即可三个电极即可合金型三极管制作工艺：合金型三极管制作工艺：在在 N 型锗片型锗片(基区基区)两边各置两边各置一个铟球，加温铟被熔化并与一个铟球，加温铟被熔化并与 N 型锗接触，冷却后形成两型锗接触，冷却后形成两个个 P 型区，集电区接触面大，发射区掺杂浓度高。
型区，集电区接触面大，发射区掺杂浓度高ppt课件.53ppt课件.54ppt课件.55部分三极管的外型部分三极管的外型ppt课件.56半导体器件的命名方式半导体器件的命名方式第一部分第一部分数字数字 字母字母 字母字母(汉拼汉拼)数字数字 字母字母(汉拼汉拼)电极数电极数 材料和极性材料和极性 器件类型器件类型 序号序号 规格号规格号2 二极管二极管3 三极管三极管第二部分第二部分第三部分第三部分A 锗材料锗材料 N 型型B 锗材料锗材料 P 型型C 硅材料硅材料 N 型型D 硅材料硅材料 P 型型A 锗材料锗材料 PNPB 锗材料锗材料 NPNC 硅材料硅材料 PNPD 硅材料硅材料 NPNP 普通管普通管W 稳压管稳压管K 开关管开关管Z 整流管整流管U 光电管光电管X 低频小功率管低频小功率管G 高频小功率管高频小功率管D 低频大功率管低频大功率管A 高频大功率管高频大功率管第四部分第四部分第五部分第五部分例：例：3AX31 3DG12B 3DD6PNP低频小功率锗三极管低频小功率锗三极管 NPN高频小功率硅三极管高频小功率硅三极管 NPN低频大功率硅三极管低频大功率硅三极管 3CG 3AD 3DK PNP高频小功率硅三极管高频小功率硅三极管 PNP低频大功率锗三极管低频大功率锗三极管 NPN硅开关三极管硅开关三极管 ppt课件.57以以 NPN 型三极管为例讨论型三极管为例讨论三极管中的两个三极管中的两个 PN 结结cNNPebbec表面看表面看三极管若实三极管若实现放大，必须从现放大，必须从三极管内部结构三极管内部结构和和外部所加电源外部所加电源的极性的极性来保证。
来保证不具备不具备放大作用放大作用二、电流分配原则及放大作用二、电流分配原则及放大作用1 1、放大条件、放大条件ppt课件.58（1）内部条件：）内部条件：NNPebcN N NP P P发射区高掺杂；发射区高掺杂；基区做得很薄基区做得很薄通常只有几微米到通常只有几微米到几十微米，而且几十微米，而且掺杂较少掺杂较少；集电结面积大集电结面积大2）外部条件：）外部条件：ppt课件.59 为电流放大倍数，其范围约为：为电流放大倍数，其范围约为：20200BCEBCEIBICIEIBICIENPNPNPppt课件.60一组三极管电流关系典型数据一组三极管电流关系典型数据IB/mA -0.001 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05IC/mA 0.001 0.01 0.56 1.14 1.74 2.33 2.91 IE/mA 0 0.01 0.57 1.16 1.77 2.37 2.961.任何一列电流关系符合任何一列电流关系符合 IE=IB+IC，IB IC0，集电结已进入反偏状，集电结已进入反偏状态，开始收集电子，基区复合减少，同样的态，开始收集电子，基区复合减少，同样的uBE下下IB减小，减小，特性曲线右移。
特性曲线右移a)当当uCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线时，相当于发射结的正向伏安特性曲线uCE 1ViB(A)uBE(V)204060800.40.8工作压降：工作压降：硅管硅管UBE 0.60.8V,锗管锗管UBE 0.20.3VuCE=0VuCE=0.5V 死区电压死区电压:硅硅管管0.5-0.7V，锗管锗管0.1-0.3Vppt课件.65动画动画ppt课件.66输出特性输出特性IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A当当UCE大于一定的数大于一定的数值时，值时，IC只与只与IB有关，有关，IC=IB,且且 IC=IB此区域此区域称为线称为线性放大区性放大区此区域中此区域中UCE UBE,集集电结正偏，电结正偏，IBIC，UCE 0.3V称为饱和区称为饱和区此区域中此区域中:IB=0,IC=ICEO,UBEUBUE；有发有发射结电压射结电压UBE0.7V；对；对NPN型锗三极管，有型锗三极管，有UBE0.2Vppt课件.68(2)饱和区饱和区 发射结正偏，集电结正偏发射结正偏，集电结正偏，即，即UCE UBE，IBIC，UCE的值很小；称此时的电压的值很小；称此时的电压UCE为三极管的饱和压为三极管的饱和压降，用降，用UCES表示。
一般硅三极管的表示一般硅三极管的UCES约为约为0.3V，锗，锗三极管的三极管的UCES约为约为0.1V；三极管的集电极和发射极近似短接，三极管类三极管的集电极和发射极近似短接，三极管类似于一个开关导通似于一个开关导通ppt课件.69(3)截止区截止区 UBE0IB（1+）IBppt课件.72 三极管的参数有很多，如电流放大系数、反向电三极管的参数有很多，如电流放大系数、反向电流、耗散功率、集电极最大电流、最大反向电压等，流、耗散功率、集电极最大电流、最大反向电压等，这些参数可以通过查半导体手册来得到三极管的这些参数可以通过查半导体手册来得到三极管的参数是正确选定三极管的重要依据，下面介绍三极参数是正确选定三极管的重要依据，下面介绍三极管的几个主要参数管的几个主要参数ppt课件.73（1）共发射极电流放大系数）共发射极电流放大系数 它是指从基极输入信号，从集电极输出信号，它是指从基极输入信号，从集电极输出信号，此种接法（共发射极）下的电流放大系数此种接法（共发射极）下的电流放大系数2）极间反向电流）极间反向电流集电极基极间的反向饱和电流集电极基极间的反向饱和电流ICBO集电极发射极间的穿透电流集电极发射极间的穿透电流ICEOppt课件.74（3）极限参数）极限参数集电极最大允许电流集电极最大允许电流ICM集电极最大允许功率损耗集电极最大允许功率损耗PCM 反向击穿电压反向击穿电压ppt课件.75ppt课件.76温度对三极管输入特性的影响温度对三极管输入特性的影响 温度升高温度升高1 1o oC C，U UBE BE 减小约减小约2 2 2.5mV2.5mV，具有负，具有负的温度系数。
若的温度系数若U UBE BE 不变，不变，则当温度升高时，则当温度升高时，i iB B将将增大，正向特性将左移；增大，正向特性将左移；反之亦然反之亦然ppt课件.77温度对三极管输出特性的影响温度对三极管输出特性的影响 温度升高，温度升高，I IC C增大，增大，增增大温度每升高温度每升高1o oC C，要增要增加加 0.5%1.0%T 、ICEO、ICBOICiCuCE温度上升时，温度上升时，输出特性曲输出特性曲线上移线上移ppt课件.78温度对温度对ICBO 的影响的影响(a)(a)I ICBOCBO是集电结外加反向电压平衡少子的漂移运是集电结外加反向电压平衡少子的漂移运动形成的；动形成的；(b)(b)温度升高温度升高1010o oC C，I ICBOCBO增加约一倍增加约一倍;(c)(c)硅管的硅管的I ICBOCBO 比锗管小得多，所以受温度的影响比锗管小得多，所以受温度的影响也小得多也小得多ppt课件.79思考：如何判断三极管的极性？思考：如何判断三极管的极性？1.目测判别三极管极性目测判别三极管极性EBCE C BEBCBECE B Cppt课件.80 当当黑黑（红）（红）表笔接触某一极，表笔接触某一极，红红（黑）（黑）表笔分表笔分别接触另两个极时，万用表指示为别接触另两个极时，万用表指示为低阻低阻，则该极为，则该极为基极，该管为基极，该管为NPN（PNP）。
2.实验判别三极管极性实验判别三极管极性ppt课件.81判别三极管判别三极管c c、e e电极的原理图电极的原理图 基极确定后，比较基极确定后，比较B与另外两个极间的正向电与另外两个极间的正向电阻，较大者为发射极阻，较大者为发射极E，较小者为集电极，较小者为集电极C黑黑红红ppt课件.82四、特殊三极管四、特殊三极管ppt课件.83 光电三极管有塑封、金属封装（顶部为玻璃光电三极管有塑封、金属封装（顶部为玻璃镜窗口）、陶瓷、树脂等多种封装结构，引脚分镜窗口）、陶瓷、树脂等多种封装结构，引脚分为两脚型和三脚型一般两个管脚的光电三极管，为两脚型和三脚型一般两个管脚的光电三极管，管脚分别为集电极和发射极，而光窗口则为基极管脚分别为集电极和发射极，而光窗口则为基极下图所示为光电三极管的等效电路、符号和外形下图所示为光电三极管的等效电路、符号和外形ppt课件.84ppt课件.85光电三极管的符号、等效电路和外形光电三极管的符号、等效电路和外形 ppt课件.86光耦合器是把发光二极管和光电三极管组合在一起的光耦合器是把发光二极管和光电三极管组合在一起的光光电转换器件图所示为光耦合器的一般符号电转换器件。
图所示为光耦合器的一般符号ppt课件.87光耦合器的一般符号光耦合器的一般符号 ppt课件.88 达林顿管是指两个或两个以上的三极管按达林顿管是指两个或两个以上的三极管按一定方式连接而成的管子，电流放大系数及输一定方式连接而成的管子，电流放大系数及输入阻抗都比较大入阻抗都比较大达林顿管分为普通达林顿管和大功率达林达林顿管分为普通达林顿管和大功率达林顿管，主要用于音频功率放大、电源稳压、大顿管，主要用于音频功率放大、电源稳压、大电流驱动、开关控制等电路电流驱动、开关控制等电路ppt课件.89ppt课件.90四种常见的复合管结构四种常见的复合管结构 此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！。