第四節(jié) 半導(dǎo)體元件及其應(yīng)用

1、第四節(jié)第四節(jié)半導(dǎo)體元件及其應(yīng)用半導(dǎo)體元件及其應(yīng)用一、半導(dǎo)體元件概述一、半導(dǎo)體元件概述半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理不同于其它物質(zhì)，所以它具有不同于其它物質(zhì)的特點(diǎn)。熱敏性：當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，導(dǎo)電能力顯著增強(qiáng)(可做成溫度敏感元件，如熱敏電阻)。光敏性：當(dāng)受到光照時(shí)，導(dǎo)電能力明顯變化(可做成各種光敏元件，如光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管等)。摻雜性：往純凈的半導(dǎo)體中摻入某些雜質(zhì)，導(dǎo)電能力明顯改變(可做成各種不同用途的半導(dǎo)體器件，如二極管、三極管和晶閘管等

2、）。PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕篜N結(jié)加上正向電壓、正向偏置的意思都是：P區(qū)加正（高電位）、N區(qū)加負(fù)電壓（低電位）。正向偏置：PN結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài)，正向電阻很小。（正向電阻為：數(shù)歐～數(shù)十歐）PN結(jié)加上反向電壓、反向偏置的意思都是：P區(qū)加負(fù)、N區(qū)加正電壓。反向偏置：PN結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài)，反向電阻很大。（一般反向電阻為：數(shù)十千歐～數(shù)百千歐）。點(diǎn)接觸型：結(jié)面積小，因此結(jié)電容小，允許通過的電流也小，適用于高頻電路的檢波或小電流的整流。面接觸型：結(jié)面積大、結(jié)

3、電容大，允許通過較大的電流，適用于低頻整流。硅平面型：結(jié)面積大的可用于大功率整流；結(jié)面積小的，結(jié)電容大，適用于脈沖數(shù)字電路，作為開關(guān)管使用。二、二極管及其應(yīng)用二、二極管及其應(yīng)用二極管的符號(hào)根據(jù)半導(dǎo)體的物理原理，可從理論上分析得到PN結(jié)的伏安特性的表達(dá)式，此式通常稱為二極管方程，即：IS為反向飽和電流UT為溫度的電壓當(dāng)量，在常溫（300K）下，UT=26mV。當(dāng)U0時(shí)，且UUT則電流I與U基本成指數(shù)關(guān)系。當(dāng)UUT則電流I=IS1.最大整流

4、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.反向工作峰值電壓URWM是保證二極管不被擊穿而給出的反向峰值電壓，一般是二極管反向擊穿電壓UBR的一半。二極管擊穿后單向?qū)щ娦员黄茐模踔吝^熱而燒壞。3.反向峰值電流IRM指二極管加最高反向工作電壓時(shí)的反向電流。反向電流大，說明管子的單向?qū)щ娦圆?，IRM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，鍺管的反向電流較大，為硅管的幾十到幾百倍。4最高工作頻率fM是二

5、極管工作的上限頻率。它主要由PN結(jié)的結(jié)電容大小決定。信號(hào)頻率超過此值時(shí)，二極管的單向?qū)щ娦詫⒆儾?。?yīng)該指出，由于制造工藝的限制，即使是同一型號(hào)的器件，其參數(shù)的離散性也很大，因此，手冊(cè)上常常給出參數(shù)的范圍。另一方面，器件手冊(cè)上給出的參數(shù)是在一定測(cè)試條件下測(cè)得的，若條件改變，相應(yīng)的參數(shù)值也會(huì)變化。影響工作頻率的原因—PN結(jié)的電容效應(yīng)結(jié)論：1.低頻時(shí)，因結(jié)電容很小，對(duì)PN結(jié)影響很小。高頻時(shí)，因容抗增大，使結(jié)電容分流，導(dǎo)致單向?qū)щ娦宰儾睢?.結(jié)