(中职）传感与检测技术电子线路（1-14章）教学课件汇总完整版电子教案.pptx

电子线路（1-14章）568页完整版课件 正版可修改PPT第一章 半导体器件教学目标第一节 晶体二极管第二节 晶体三极管第三节 场效应晶体管教学目标1. 掌握:PN结的基本原理及其特性；晶体二极管的基本特性；晶体二极管和晶体三极管器件的外形和电路符号；三极管的电流分配关系2.理解：二极管的伏安特性曲线和主要参数；三极管的放大作用和主要参数3.了解：半导体的基本物理知识；三极管、场效应晶体管的结构、场效应晶体管的分类返回第一节 晶体二极管一、半导体的基本知识1.什么是半导体半导体，简言之，就是电阻率介于金属和绝缘体之间并有负的电阻温度系数的物质。用半导体材料做成的器件称为半导体管，通常也叫做晶体管。下一页返回第一节 晶体二极管2.半导体的分类按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体两大类:硅和锗是最常用的元素半导体化合物半导体包括Ⅲ-Ⅴ族化合物（砷化镓、磷化镓 等）、Ⅱ-Ⅵ族化合物（硫化锌等）、氧化物（锰、铬、铁、铜的氧化物）、以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物组成的固溶体（镓砷磷等）上一页下一页返回第一节 晶体二极管不含杂质且无晶格缺陷的半导体称为本征半导体。这种半导体有两种数目相等的载流子参与导电，一种是带负电荷的自由电子，一种是带正电荷的空穴，将它们合称为电子空穴对，这种由于电子一空穴对的产生而形成的混合型导电称为本征导电。通过扩散工艺，在本征半导体中掺入少量合适的杂质元素，可得到杂质半导体。根据掺入杂质的不同，可得到两种不同类型的半导体:N型半导体和P型半导体各种半导体之间的关系如图1-1所示上一页下一页返回第一节 晶体二极管二、PN结合晶体二极管的结构和特性1.PN结如果在硅或锗本征半导体中采用掺杂工艺，使半导体的一边形成P型半导体，另一边形成N型半导体，则在这两种导电性能相反的半导体交界面上，将形成一个特殊的接触面，称为PN结。如图1-2 ( a)所示。将P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上，在无外电场和其他激发作用下，参与扩散运动的多子数目等于参与漂移运动的少子数目，从而达到动态平衡上一页下一页返回第一节 晶体二极管2.晶体二极管的结构和电路符号晶体二极管又称半导体二极管，简称二极管。它是将PN结用外壳封装起来，并从P区电极为正极，从N区引出电极为负极构成的。其结构和符号见图1-2 (b).常见的二极管的外形如图1-3所示3.二极管的单向导电性（1）正向特性二极管正极接高电位，负极接低电位，二极管导通，正向偏置。但是只有当正向电压达到某一数值时（“门槛电压”）二极管才能真正导通上一页下一页返回第一节 晶体二极管（2）反向特性在电子电路中，二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端，此时二极管中没有电流流过，此时二极管处于截止状态，这种连接方式，称为反向偏置。二极管处于反向偏置时，仍然会有微弱的反向电流流过二极管，称为漏电流。当二极管两端的反向电压增大到某一数值，反向电流会急剧增大，二极管将失去单方向导电特性，这种状态称为二极管的击穿。上一页下一页返回第一节 晶体二极管4.二极管的伏安特性曲线加在二极管两端的电压VD和流过二极管的电流ID的关系曲线称为伏安特性曲线(1)二极管的正向特性 曲线如图1-4中第一象限所示，主要特点是：正向电压较小时，二极管处于截止状态，OA段，称这一段为死区当正向电压超过Vth后，电流随电压迅速增长。正向电流开始急剧增大时管子两端压降变化不大，称为饱和压降上一页下一页返回第一节 晶体二极管(2)二极管的反向特性 曲线如图1-4中第三象限所示，主要特点是：二极管加反向电压时，PN结反偏，形成很小的反向电流IR（3）反向击穿特性当反向电压增大到超过某一直时，反向电流突然急剧增大，这种现象为反向击穿反向击穿后，电流过大会使管子损坏。因此除稳压管外，正常使用的二极管，是不允许出现这种现象的。上一页下一页返回第一节 晶体二极管三、晶体二极管器件的参数及分类1.二极管的主要参数(1)最大整流电流IFM最大整流电流是指二极管长时间使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。当电流超过这个允许值时，二极管会因过热而烧坏，使用时务必注意。(2)最高反向工作电压VRM指二极管在使用时允许加上的最高反向电压。如果超过此值二极管可能被击穿。一般是反向击穿电压的1/2或2/3。上一页下一页返回第一节 晶体二极管(3) 反向电流IR又称反向漏电流，它是指二极管在加上反向电压时的反向电流值。反向电流大，说明单向导电性能差，并且受温度的影响大。(4)最高工作频率fM ：fM 是保证二极管能起单向导电性时的最高工作频率。如果通过二极管的电流的频率大于此值，它将影响二极管的单向导电性。上一页下一页返回第一节 晶体二极管2.二极管的分类(1)按材料不同，一般分为硅二极管和锗二极管。(2)按内部结构不同，一般分为点接触型