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第1页，共29页，编辑于2022年，星期四 授课学时：64 学分：4 授课时间：周二5－6节；周五5－6节 授课地点：清水河校区A202 网络资源：电子科技大学－互动教学空间(教师社区)－网络学堂－光电信息学院－模拟电路基础（吴援明） 作业：每周一次；提交方式：网络学堂或作业本 考试方式：开卷 成绩构成：平时（10分）+期中（30分）+期末（60分） 第2页，共29页，编辑于2022年，星期四 教 材： 吴援明，唐军， 《模拟电路分析与设计基础》，科学出版社，2006.8 辅导材料： 吴援明，唐军，曲健，《模拟电路分析与设计基础学习指导书》，科学出版社，2007.8 参考资料： Donald A. Neamen, Electronic Circuit Analysis and Design (Second Edition). 清华大学出版社影印本 第3页，共29页，编辑于2022年，星期四 目标： 系统地掌握模拟电路的基础知识； 提高自主学习能力； 养成勤于思考、善于思考、乐于思考的习惯，改善思维能力。 第4页，共29页，编辑于2022年，星期四 要求： 口头和书面流利、清晰地表述知识结构（基本概念和主要的分析方法）、重点内容、难点内容。 理解并灵活运用基本概念阐述电路的工作原理和主要的分析方法。 自主学习为主，结合教师的讲解和任务要求，提高学习效率，改进学习方法，改善学习效果。 改善思维能力（记忆、理解、应用、分析、评价、创新）。 第5页，共29页，编辑于2022年，星期四 第一章 半导体材料及二极管 第6页，共29页，编辑于2022年，星期四 概述 半导体：导电性能介于导体与绝缘体之间的物体 半导体材料：Si和Ge PN结二极管 形成过程 伏安特性 应用电路 几种特殊的二极管 第7页，共29页，编辑于2022年，星期四 1.1 半导体材料及其特性 半导体材料： Ⅳ族元素硅（Si）、锗（Ge） III-V族元素的化合物砷化嫁（GaAs）等。 ☆导电性能会随温度、光照或掺入某些杂质而发生显著变化。 本征半导体 杂质半导体 第8页，共29页，编辑于2022年，星期四 1.1.1 本征半导体 本征半导体－纯净的具有晶体结构的半导体。 晶格－在本征Si和Ge的单晶中，原子在空间形成排列整齐的空间点阵。 共价键结构 本征激发 本征半导体中的两种载流子 本征浓度 第9页，共29页，编辑于2022年，星期四 1.共价键结构 共价键 图1.1 单晶Si和Ge的共价键结构示意图 第10页，共29页，编辑于2022年，星期四 2.本征激发 自由电子 空穴 原子因失去一个价电子而带正电，这个带正电的“空位”叫空穴。 本征激发 半导体在外界）热或光或其他）激发下，产生自由电子空穴对的现象。 图1.2 本征激发示意图 第11页，共29页，编辑于2022年，星期四 3.本征半导体中的两种载流子 运载电荷的粒子称为载流子。导体导电只有一种载流子，即自由电子导电。 图1.3 电子与空穴的运动 第12页，共29页，编辑于2022年，星期四 空穴导电：当有电场作用时，价电子定向填补空位，使空位作相反方向的移动，这与带正电荷的粒子作定向运动的效果完全相同。 为了区别于自由电子的运动，我们就把价电子的运动虚拟为空穴运动（方向相反），认为空穴是一种带正电荷的载流子 。 第13页，共29页，编辑于2022年，星期四 4.本征浓度 载流子复合：自由电子与空穴在热运动中相遇，使自由电子空穴对消失的现象。 载流子的动态平衡：在一定温度下，单位时间内本征激发所产生地自由电子空穴对的数目与复合而消失的自由电子空穴对的数目相等，就达到了载流子的动态平衡状态，使本征半导体中载流子的浓度一定。 第14页，共29页，编辑于2022年，星期四 本征载流子的浓度 （1.1） 第15页，共29页，编辑于2022年，星期四 1.2.2 杂质半导体 杂质半导体 掺入杂质的半导体称为杂质半导体。 N型半导体 P型半导体 杂质半导体的载流子浓度 第16页，共29页，编辑于2022年，星期四 1.N型半导体 掺入少量的Ⅴ族元素（如磷、砷、锑等）后，形成的杂质半导体称为N型半导体。 多出一个价电子只能位于共价键之外，成为“自由电子”。 图1.4 N型半导体原子结构示意图 第17页，共29页，编辑于2022年，星期四 施主原