《模擬電子技術(shù)完整版電子教案最全ppt整本書課件全套教學(xué)教程(最新).ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《模擬電子技術(shù)完整版電子教案最全ppt整本書課件全套教學(xué)教程(最新).ppt（799頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)內(nèi)容簡介內(nèi)容簡介 本書根據(jù)職業(yè)技術(shù)教育要求和學(xué)生特點(diǎn)編寫，以培養(yǎng)學(xué)生本書根據(jù)職業(yè)技術(shù)教育要求和學(xué)生特點(diǎn)編寫，以培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力為主線，內(nèi)容覆蓋面較寬、但難度較淺；以理的技術(shù)應(yīng)用能力為主線，內(nèi)容覆蓋面較寬、但難度較淺；以理論論“必需必需”和和“夠用夠用”為度，突出基本內(nèi)容和基礎(chǔ)知識(shí)，以講為度，突出基本內(nèi)容和基礎(chǔ)知識(shí)，以講清概念、強(qiáng)化應(yīng)用為目標(biāo)，大大削減分立元件電路篇幅，同時(shí)清概念、強(qiáng)化應(yīng)用為目標(biāo)，大大削減分立元件電路篇幅，同時(shí)突出集成電路的特性及應(yīng)用，并適當(dāng)增加新器件、新知識(shí)的內(nèi)突出集成電路的特性及應(yīng)用，并適當(dāng)增加新器件、新知識(shí)的內(nèi)容。容。本書的主要內(nèi)容包括：常用半

2、導(dǎo)體器件、基本放大電路、本書的主要內(nèi)容包括：常用半導(dǎo)體器件、基本放大電路、放大電路中的負(fù)反饋、集成運(yùn)算放大電路、功率放大電路、波放大電路中的負(fù)反饋、集成運(yùn)算放大電路、功率放大電路、波形產(chǎn)生電路、直流穩(wěn)壓電源、頻率變換電路、晶閘管及其應(yīng)用、形產(chǎn)生電路、直流穩(wěn)壓電源、頻率變換電路、晶閘管及其應(yīng)用、模擬電子電路讀圖及電子虛擬工作臺(tái)模擬電子電路讀圖及電子虛擬工作臺(tái)EWBEWB的應(yīng)用等內(nèi)容。的應(yīng)用等內(nèi)容。下一頁 返回內(nèi)容簡介內(nèi)容簡介 本書每章配有各種類型的練習(xí)題，以便學(xué)生通過練習(xí)從各本書每章配有各種類型的練習(xí)題，以便學(xué)生通過練習(xí)從各個(gè)角度理解和掌握相關(guān)知識(shí)，并培養(yǎng)學(xué)生利用相關(guān)知識(shí)解決實(shí)個(gè)角度理解和掌握相

3、關(guān)知識(shí)，并培養(yǎng)學(xué)生利用相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。際問題的能力。本教材可作為高等職業(yè)教育的電子、信息、電氣、自動(dòng)化本教材可作為高等職業(yè)教育的電子、信息、電氣、自動(dòng)化及計(jì)算機(jī)等專業(yè)的教材，還可作為自學(xué)考試和工程技術(shù)人員的及計(jì)算機(jī)等專業(yè)的教材，還可作為自學(xué)考試和工程技術(shù)人員的學(xué)習(xí)參考書。學(xué)習(xí)參考書。下一頁 返回上一頁前前 言言 本書是依據(jù)教育部最新制定的高職高專教育模擬電子技本書是依據(jù)教育部最新制定的高職高專教育模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求編寫而成。術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求編寫而成。模擬電子技術(shù)是由電子元器件構(gòu)成的具有一定功能的電路，模擬電子技術(shù)是由電子元器件構(gòu)成的具有一定功能的電路，它是各種電

4、子設(shè)備的重要組成部分。因此，認(rèn)真學(xué)習(xí)和牢固掌它是各種電子設(shè)備的重要組成部分。因此，認(rèn)真學(xué)習(xí)和牢固掌握模擬電子技術(shù)與技能，是學(xué)習(xí)各種電子技術(shù)專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)。握模擬電子技術(shù)與技能，是學(xué)習(xí)各種電子技術(shù)專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)。本書按照本書按照“保證基礎(chǔ)，加強(qiáng)概念，精選內(nèi)容，壓縮篇幅，保證基礎(chǔ)，加強(qiáng)概念，精選內(nèi)容，壓縮篇幅，聯(lián)系實(shí)際，便于自學(xué)（教學(xué)）聯(lián)系實(shí)際，便于自學(xué)（教學(xué)）”的原則，突出高職高專教育的的原則，突出高職高專教育的特點(diǎn)，詳細(xì)講解模擬電路基礎(chǔ)及應(yīng)用技術(shù)。特點(diǎn)，詳細(xì)講解模擬電路基礎(chǔ)及應(yīng)用技術(shù)。下一頁 返回上一頁前前 言言 （1 1）保證基礎(chǔ)保證基礎(chǔ) 本書是以模擬電子技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)為主線，對(duì)于與模擬電本

5、書是以模擬電子技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)為主線，對(duì)于與模擬電路及有關(guān)組成模擬電路最常用的半導(dǎo)體器件作了較詳細(xì)介紹，路及有關(guān)組成模擬電路最常用的半導(dǎo)體器件作了較詳細(xì)介紹，這些基本知識(shí)的掌握，能為今后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)與提高打下良好這些基本知識(shí)的掌握，能為今后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)與提高打下良好的基礎(chǔ)。的基礎(chǔ)。（2 2）加強(qiáng)概念加強(qiáng)概念 在介紹模擬電路及組成電路的電子元件時(shí)，對(duì)于一些基本在介紹模擬電路及組成電路的電子元件時(shí)，對(duì)于一些基本概念，書中均作了較簡略通俗的介紹，以便讓讀者一目了然，概念，書中均作了較簡略通俗的介紹，以便讓讀者一目了然，這對(duì)電路原理的理解和讀懂較復(fù)雜的電路都非常有益。這對(duì)電路原理的理解和讀懂較復(fù)雜的電路

6、都非常有益。下一頁 返回上一頁前前 言言 （3 3）精選內(nèi)容精選內(nèi)容 模擬電子技術(shù)包括的內(nèi)容很多，涉及面也廣，故精選了當(dāng)模擬電子技術(shù)包括的內(nèi)容很多，涉及面也廣，故精選了當(dāng)今模擬電子技術(shù)應(yīng)用面較廣而且最實(shí)用的內(nèi)容，尤其是加重了今模擬電子技術(shù)應(yīng)用面較廣而且最實(shí)用的內(nèi)容，尤其是加重了集成電路模擬電子技術(shù)的比重。集成電路模擬電子技術(shù)的比重。（4 4）聯(lián)系實(shí)際聯(lián)系實(shí)際 本書設(shè)置了實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容，其目的就是加強(qiáng)實(shí)踐能力的培養(yǎng)。本書設(shè)置了實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容，其目的就是加強(qiáng)實(shí)踐能力的培養(yǎng)。在實(shí)訓(xùn)內(nèi)容安排上，注重培養(yǎng)讀者的實(shí)際動(dòng)手能力和解決實(shí)際在實(shí)訓(xùn)內(nèi)容安排上，注重培養(yǎng)讀者的實(shí)際動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題的能力，使上崗或崗位培

7、訓(xùn)的人員獲得模擬電子技術(shù)的基問題的能力，使上崗或崗位培訓(xùn)的人員獲得模擬電子技術(shù)的基本知識(shí)和初步的實(shí)踐訓(xùn)練。本知識(shí)和初步的實(shí)踐訓(xùn)練。下一頁 返回上一頁前前 言言 （5 5）便于自學(xué)（教學(xué)）便于自學(xué)（教學(xué)）本書在內(nèi)容敘述上力求深入淺出，盡量避免繁瑣的數(shù)學(xué)推本書在內(nèi)容敘述上力求深入淺出，盡量避免繁瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)；在內(nèi)容編排上力求簡潔、形式新穎、目標(biāo)明確，有利于促導(dǎo)；在內(nèi)容編排上力求簡潔、形式新穎、目標(biāo)明確，有利于促進(jìn)讀者的求知欲和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。進(jìn)讀者的求知欲和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。本書由章彬宏，吳青萍主編，王琳任副主編，錢金法主審。本書由章彬宏，吳青萍主編，王琳任副主編，錢金法主審。其中章彬宏編寫了第其中章彬

8、宏編寫了第4 4、7 7章；吳青萍編寫了第章；吳青萍編寫了第6 6、8 8章及第章及第2 2章章2.62.6節(jié)；王琳編寫了第節(jié)；王琳編寫了第1 1章；張慧敏編寫了第章；張慧敏編寫了第2 2章的章的2.12.52.12.5、2.72.7節(jié)及第節(jié)及第5 5章；朱小剛編寫了第章；朱小剛編寫了第3 3、1010章；劉翠梅編寫了第章；劉翠梅編寫了第9 9章和附章和附錄。全書由章彬宏負(fù)責(zé)統(tǒng)稿。錄。全書由章彬宏負(fù)責(zé)統(tǒng)稿。下一頁 返回上一頁前前 言言 由于編者水平有限，書中難免有不妥甚至錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)由于編者水平有限，書中難免有不妥甚至錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。讀者批評(píng)指正。編者編者 下一頁 返回上一頁下一

9、頁 返回目目 錄錄第第1 1章章 常用半導(dǎo)體器件常用半導(dǎo)體器件1.1 1.1 半導(dǎo)體基本知識(shí)半導(dǎo)體基本知識(shí)1 11.2 1.2 半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體二極管5 51.3 1.3 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管9 91.4 1.4 絕緣柵型場效應(yīng)管絕緣柵型場效應(yīng)管 15151.5 1.5 實(shí)訓(xùn)實(shí)訓(xùn) 常用半導(dǎo)體器件識(shí)別與檢測常用半導(dǎo)體器件識(shí)別與檢測1919上一頁下一頁 返回目目 錄錄第第2 2章章 基本放大電路基本放大電路2.1 2.1 共射放大電路共射放大電路27272.2 2.2 共集電極電路與共基極電路共集電極電路與共基極電路43432.3 2.3 場效應(yīng)管基本放大電路場效應(yīng)管基本放大電路47472.

10、4 2.4 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路50502.5 2.5 放大電路的頻率特性放大電路的頻率特性53532.6 2.6 小信號(hào)調(diào)諧放大器小信號(hào)調(diào)諧放大器5555上一頁下一頁 返回目目 錄錄第第3 3章章 放大電路中的負(fù)反饋放大電路中的負(fù)反饋3.1 3.1 反饋的基本概念反饋的基本概念74743.2 3.2 負(fù)反饋放大電路的組態(tài)和方框圖表示法負(fù)反饋放大電路的組態(tài)和方框圖表示法78783.3 3.3 負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響82823.3 3.3 實(shí)訓(xùn)實(shí)訓(xùn) 負(fù)反饋放大器的負(fù)反饋放大器的MultisimMultisim仿真測試仿真測試 8686上一頁下一頁 返回目目 錄錄

11、第第4 4章章 集成運(yùn)算放大電路集成運(yùn)算放大電路4.1 4.1 直接耦合放大電路及問題直接耦合放大電路及問題90904.2 4.2 差分放大電路差分放大電路90904.3 4.3 集成運(yùn)算放大器簡介集成運(yùn)算放大器簡介98984.4 4.4 集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用 100 1004.5 4.5 實(shí)訓(xùn)實(shí)訓(xùn) 集成運(yùn)算放大器應(yīng)用集成運(yùn)算放大器應(yīng)用MultisimMultisim仿真測試仿真測試 113 113上一頁下一頁 返回目目 錄錄第第5 5章章 功率放大電路功率放大電路5.1 5.1 功率放大電路的特點(diǎn)與類型功率放大電路的特點(diǎn)與類型1241245.2 5.2 互補(bǔ)推挽功率放大電

12、路互補(bǔ)推挽功率放大電路1251255.3 5.3 集成功率放大器集成功率放大器1311315.4 5.4 實(shí)訓(xùn)實(shí)訓(xùn) 功率放大電路功率放大電路MultisimMultisim仿真實(shí)例仿真實(shí)例134134上一頁下一頁 返回目目 錄錄第第6 6章章 波形產(chǎn)生電路波形產(chǎn)生電路6.1 6.1 正弦波振蕩器正弦波振蕩器1391396.2 6.2 非正弦波產(chǎn)生電路非正弦波產(chǎn)生電路1511516.3 6.3 集成函數(shù)發(fā)生器集成函數(shù)發(fā)生器80388038簡介簡介1541546.4 6.4 實(shí)訓(xùn)實(shí)訓(xùn) 正弦波及非正弦波發(fā)生電路正弦波及非正弦波發(fā)生電路MultisimMultisim仿真實(shí)仿真實(shí)例例156156上一頁

13、下一頁 返回目目 錄錄第第7 7章章 直流穩(wěn)壓電路直流穩(wěn)壓電路7.1 7.1 整流電路整流電路1631637.2 7.2 濾波電路濾波電路1711717.3 7.3 穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路1751757.4 7.4 開關(guān)型穩(wěn)壓電路開關(guān)型穩(wěn)壓電路1821827.5 7.5 實(shí)訓(xùn)實(shí)訓(xùn) 整流濾波電路的整流濾波電路的MultisimMultisim仿真測試仿真測試184184上一頁下一頁 返回目目 錄錄第第8 8章章 頻率變換電路頻率變換電路8.1 8.1 信息的傳輸過程信息的傳輸過程1911918.2 8.2 振幅調(diào)制與解調(diào)電路振幅調(diào)制與解調(diào)電路1941948.3 8.3 角度調(diào)制與解調(diào)電路角度調(diào)制與解調(diào)

14、電路2022028.4 8.4 混頻電路與鎖相環(huán)路混頻電路與鎖相環(huán)路2102108.5 8.5 實(shí)訓(xùn)實(shí)訓(xùn) 50 50型型AM/FMAM/FM收音機(jī)的安裝與調(diào)試收音機(jī)的安裝與調(diào)試215215上一頁下一頁 返回目目 錄錄第第9 9章章 晶閘管及其應(yīng)用晶閘管及其應(yīng)用9.1 9.1 晶閘管晶閘管2212219.2 9.2 單相可控整流電路單相可控整流電路2242249.3 9.3 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路單結(jié)晶體管觸發(fā)電路2282289.4 9.4 晶閘管應(yīng)用舉例晶閘管應(yīng)用舉例2322329.5 9.5 實(shí)訓(xùn)實(shí)訓(xùn) 晶閘管應(yīng)用電路測試晶閘管應(yīng)用電路測試 234234上一頁返回目目 錄錄第第1010章章 模擬電

15、子電路讀圖模擬電子電路讀圖10.1 10.1 讀圖的一般方法讀圖的一般方法23823810.2 10.2 讀圖舉例讀圖舉例239239上一頁第第1 1章章 常用半導(dǎo)體器件常用半導(dǎo)體器件1.1 1.1 半導(dǎo)體基本知識(shí)半導(dǎo)體基本知識(shí)1.2 1.2 半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體二極管1.3 1.3 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管1.4 1.4 絕緣柵型場效應(yīng)管絕緣柵型場效應(yīng)管1.5 1.5 實(shí)訓(xùn)實(shí)訓(xùn) 常用半導(dǎo)體器件識(shí)別與檢測常用半導(dǎo)體器件識(shí)別與檢測導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)稱為半導(dǎo)體。在自然界導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)稱為半導(dǎo)體。在自然界中屬于半導(dǎo)體的物質(zhì)很多，如鍺、硅、砷化鎵和一些硫化物、氧化中屬

16、于半導(dǎo)體的物質(zhì)很多，如鍺、硅、砷化鎵和一些硫化物、氧化物等，其中硅用的最廣泛。物等，其中硅用的最廣泛。1.1.11.1.1本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體完全純凈而具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。比較典型完全純凈而具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。比較典型的本征半導(dǎo)體有硅和鍺晶體，它們都是四價(jià)元素，最外層原子軌道的本征半導(dǎo)體有硅和鍺晶體，它們都是四價(jià)元素，最外層原子軌道上具有上具有4 4個(gè)電子個(gè)電子,稱為價(jià)電子，如稱為價(jià)電子，如圖圖1-11-1所示。每個(gè)原子的所示。每個(gè)原子的4 4個(gè)價(jià)電子個(gè)價(jià)電子不僅受自身原子核的束縛不僅受自身原子核的束縛,而且還與周圍相鄰的而且還與周圍相鄰的4 4個(gè)原子發(fā)生聯(lián)系，

17、個(gè)原子發(fā)生聯(lián)系，這些價(jià)電子一方面圍繞自身的原子核運(yùn)動(dòng)這些價(jià)電子一方面圍繞自身的原子核運(yùn)動(dòng),另一方面也時(shí)常出現(xiàn)在相另一方面也時(shí)常出現(xiàn)在相鄰原子所屬的軌道上。鄰原子所屬的軌道上。1.1 1.1 半導(dǎo)體基本知識(shí)半導(dǎo)體基本知識(shí)下一頁 返回這樣這樣,相鄰的原子就被共有的價(jià)電子聯(lián)系在一起相鄰的原子就被共有的價(jià)電子聯(lián)系在一起,稱為共價(jià)鍵結(jié)稱為共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)。構(gòu)。1.1.本征激發(fā)本征激發(fā)晶體原子間的共價(jià)鍵具有很強(qiáng)的結(jié)合力，在絕對(duì)溫度為零度時(shí)，晶體原子間的共價(jià)鍵具有很強(qiáng)的結(jié)合力，在絕對(duì)溫度為零度時(shí)，價(jià)電子不能掙脫共價(jià)鍵的束縛，也就不能自由移動(dòng)，所以共價(jià)鍵內(nèi)價(jià)電子不能掙脫共價(jià)鍵的束縛，也就不能自由移動(dòng)，所以共價(jià)鍵內(nèi)的

18、價(jià)電子又稱為束縛電子。這樣，本征半導(dǎo)體中雖有大量的價(jià)電子，的價(jià)電子又稱為束縛電子。這樣，本征半導(dǎo)體中雖有大量的價(jià)電子，但沒有自由電子，此時(shí)半導(dǎo)體是不導(dǎo)電的。當(dāng)溫度升高或受光照射但沒有自由電子，此時(shí)半導(dǎo)體是不導(dǎo)電的。當(dāng)溫度升高或受光照射時(shí)，價(jià)電子不斷從外界獲得一定的能量，少數(shù)價(jià)電子因獲得的能量時(shí)，價(jià)電子不斷從外界獲得一定的能量，少數(shù)價(jià)電子因獲得的能量較大而掙脫共價(jià)鍵的束縛，成為自由電子，同時(shí)在原來的共價(jià)鍵的較大而掙脫共價(jià)鍵的束縛，成為自由電子，同時(shí)在原來的共價(jià)鍵的相應(yīng)位置留下一個(gè)空位，這個(gè)空位稱為相應(yīng)位置留下一個(gè)空位，這個(gè)空位稱為“空穴空穴”，1.1 1.1 半導(dǎo)體基本知識(shí)半導(dǎo)體基本知識(shí)下一頁

19、返回上一頁如如圖圖1-31-3所示，其中所示，其中A A處為空穴，處為空穴，B B處為自由電子。顯然，自由電處為自由電子。顯然，自由電子和空穴是成對(duì)出現(xiàn)的，所以稱它們?yōu)殡娮涌昭▽?duì)。我們把在熱或子和空穴是成對(duì)出現(xiàn)的，所以稱它們?yōu)殡娮涌昭▽?duì)。我們把在熱或光的作用下，本征半導(dǎo)體中產(chǎn)生電子空穴對(duì)的現(xiàn)象，稱為本征激發(fā)。光的作用下，本征半導(dǎo)體中產(chǎn)生電子空穴對(duì)的現(xiàn)象，稱為本征激發(fā)。2.2.兩種載流子兩種載流子本征激發(fā)產(chǎn)生自由電子和空穴。當(dāng)共價(jià)鍵中失去一個(gè)價(jià)電子出本征激發(fā)產(chǎn)生自由電子和空穴。當(dāng)共價(jià)鍵中失去一個(gè)價(jià)電子出現(xiàn)一個(gè)空穴時(shí)，如圖現(xiàn)一個(gè)空穴時(shí)，如圖1-31-3中中A A處，與其相鄰處于熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的價(jià)電子處

20、，與其相鄰處于熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的價(jià)電子很容易填補(bǔ)到這個(gè)空穴中來，使該價(jià)電子原來所在的共價(jià)鍵中出現(xiàn)很容易填補(bǔ)到這個(gè)空穴中來，使該價(jià)電子原來所在的共價(jià)鍵中出現(xiàn)一個(gè)空穴，如圖一個(gè)空穴，如圖1-31-3中中C C處，這樣空穴便從處，這樣空穴便從A A處移至處移至C C處；同樣，鄰近處；同樣，鄰近的價(jià)電子（圖中的價(jià)電子（圖中D D處）又可填補(bǔ)處）又可填補(bǔ)C C處的空穴，空穴又從處的空穴，空穴又從C C處移到處移到D D處。處。1.1 1.1 半導(dǎo)體基本知識(shí)半導(dǎo)體基本知識(shí)下一頁 返回上一頁因此，空穴可以在半導(dǎo)體中自由移動(dòng)，實(shí)質(zhì)上是價(jià)電子填補(bǔ)空因此，空穴可以在半導(dǎo)體中自由移動(dòng)，實(shí)質(zhì)上是價(jià)電子填補(bǔ)空穴的運(yùn)動(dòng)（二者運(yùn)

21、動(dòng)方向相反）。在電場作用下，大量的價(jià)電子依穴的運(yùn)動(dòng)（二者運(yùn)動(dòng)方向相反）。在電場作用下，大量的價(jià)電子依次填補(bǔ)空穴的定向運(yùn)動(dòng)也形成電流。為了區(qū)別于自由電子的運(yùn)動(dòng)，次填補(bǔ)空穴的定向運(yùn)動(dòng)也形成電流。為了區(qū)別于自由電子的運(yùn)動(dòng)，我們把這種價(jià)電子的填補(bǔ)運(yùn)動(dòng)稱為空穴運(yùn)動(dòng)，認(rèn)為空穴是一種帶正我們把這種價(jià)電子的填補(bǔ)運(yùn)動(dòng)稱為空穴運(yùn)動(dòng)，認(rèn)為空穴是一種帶正電荷的載流子，它所帶電量與電子相等，符號(hào)相反。電荷的載流子，它所帶電量與電子相等，符號(hào)相反?？梢姡诒菊靼雽?dǎo)體中存在兩種載流子：帶負(fù)電荷的電子載流可見，在本征半導(dǎo)體中存在兩種載流子：帶負(fù)電荷的電子載流子和帶正電荷的空穴載流子。子和帶正電荷的空穴載流子。3.3.本征半導(dǎo)

22、體的主要特性本征半導(dǎo)體的主要特性（1 1）熱敏和光敏特性）熱敏和光敏特性1.1 1.1 半導(dǎo)體基本知識(shí)半導(dǎo)體基本知識(shí)下一頁 返回上一頁當(dāng)溫度升高或光照增強(qiáng)時(shí)，本征半導(dǎo)體內(nèi)被束縛在共價(jià)鍵內(nèi)的當(dāng)溫度升高或光照增強(qiáng)時(shí)，本征半導(dǎo)體內(nèi)被束縛在共價(jià)鍵內(nèi)的價(jià)電子將獲得更多的動(dòng)能，因此本征激發(fā)產(chǎn)生電子空穴對(duì)數(shù)目顯著價(jià)電子將獲得更多的動(dòng)能，因此本征激發(fā)產(chǎn)生電子空穴對(duì)數(shù)目顯著增加，其導(dǎo)電能力大大增強(qiáng)。可見，本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能對(duì)溫度增加，其導(dǎo)電能力大大增強(qiáng)?？梢?，本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能對(duì)溫度和光照很敏感，這就是它的熱敏和光敏特性。利用半導(dǎo)體的熱敏和和光照很敏感，這就是它的熱敏和光敏特性。利用半導(dǎo)體的熱敏和光敏特性可

23、制成熱敏元件（例如熱敏電阻）和光敏元件（例如光敏光敏特性可制成熱敏元件（例如熱敏電阻）和光敏元件（例如光敏電阻、光電管）。電阻、光電管）。（2 2）摻雜特性）摻雜特性在本征半導(dǎo)體中摻入微量的其他元素，稱為摻雜，這些微量元在本征半導(dǎo)體中摻入微量的其他元素，稱為摻雜，這些微量元素稱為雜質(zhì)，摻入雜質(zhì)的半導(dǎo)體稱為雜質(zhì)半導(dǎo)體。雖然本征半導(dǎo)體素稱為雜質(zhì)，摻入雜質(zhì)的半導(dǎo)體稱為雜質(zhì)半導(dǎo)體。雖然本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力很弱，但摻雜后半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力將大大增強(qiáng)，的導(dǎo)電能力很弱，但摻雜后半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力將大大增強(qiáng)，1.1 1.1 半導(dǎo)體基本知識(shí)半導(dǎo)體基本知識(shí)下一頁 返回上一頁摻入的雜質(zhì)越多，半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力就越強(qiáng)，這就

24、是它的摻雜摻入的雜質(zhì)越多，半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力就越強(qiáng)，這就是它的摻雜特性。利用半導(dǎo)體的摻雜特性，可制造出各種類型的半導(dǎo)體器件。特性。利用半導(dǎo)體的摻雜特性，可制造出各種類型的半導(dǎo)體器件。當(dāng)然，摻入雜質(zhì)的種類和數(shù)量是要嚴(yán)格控制的，否則得到的雜質(zhì)半當(dāng)然，摻入雜質(zhì)的種類和數(shù)量是要嚴(yán)格控制的，否則得到的雜質(zhì)半導(dǎo)體將不是我們所需要的。導(dǎo)體將不是我們所需要的。1.1.21.1.2雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體根據(jù)摻入雜質(zhì)的不同，雜質(zhì)半導(dǎo)體有根據(jù)摻入雜質(zhì)的不同，雜質(zhì)半導(dǎo)體有N N型和型和P P型兩種。型兩種。1.N1.N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體在純凈的硅（或鍺）晶體中，摻入少量五價(jià)元素，如磷、砷等。在純凈的硅（或鍺）晶體中，摻入少

25、量五價(jià)元素，如磷、砷等。由于摻入的元素?cái)?shù)量較少，因此整個(gè)晶體結(jié)構(gòu)基本上保持不變，只由于摻入的元素?cái)?shù)量較少，因此整個(gè)晶體結(jié)構(gòu)基本上保持不變，只是某些位置上的硅原子被磷原子替代。是某些位置上的硅原子被磷原子替代。1.1 1.1 半導(dǎo)體基本知識(shí)半導(dǎo)體基本知識(shí)下一頁 返回上一頁磷原子五個(gè)價(jià)電子中的四個(gè)與硅原子形成共價(jià)結(jié)構(gòu)，而多余的磷原子五個(gè)價(jià)電子中的四個(gè)與硅原子形成共價(jià)結(jié)構(gòu)，而多余的一個(gè)價(jià)電子處共價(jià)鍵之外，很容易掙脫磷原子核的束縛成為自由電一個(gè)價(jià)電子處共價(jià)鍵之外，很容易掙脫磷原子核的束縛成為自由電子。于是半導(dǎo)體中自由電子的數(shù)目明顯增加，這樣就大大地提高了子。于是半導(dǎo)體中自由電子的數(shù)目明顯增加，這樣就大

26、大地提高了半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能。由于磷原子可以提供電子，故稱施主雜質(zhì)。在半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能。由于磷原子可以提供電子，故稱施主雜質(zhì)。在摻有施主雜質(zhì)的半導(dǎo)體中，由于空穴數(shù)量遠(yuǎn)少于自由電子數(shù)量，故摻有施主雜質(zhì)的半導(dǎo)體中，由于空穴數(shù)量遠(yuǎn)少于自由電子數(shù)量，故自由電子被稱為多數(shù)載流子（簡稱多子），空穴被稱為少數(shù)載流子自由電子被稱為多數(shù)載流子（簡稱多子），空穴被稱為少數(shù)載流子（簡稱少子）。這種雜質(zhì)半導(dǎo)體主要以電子導(dǎo)電為主，稱為電子半（簡稱少子）。這種雜質(zhì)半導(dǎo)體主要以電子導(dǎo)電為主，稱為電子半導(dǎo)體，簡稱導(dǎo)體，簡稱N N型半導(dǎo)體。如型半導(dǎo)體。如圖圖1-41-4所示。所示。1.1 1.1 半導(dǎo)體基本知識(shí)半導(dǎo)體基本知識(shí)下一

27、頁 返回上一頁2.P2.P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體在純凈的硅（或鍺）晶體中，摻入少量三價(jià)元素，如硼、鋁等，在純凈的硅（或鍺）晶體中，摻入少量三價(jià)元素，如硼、鋁等，硼原子與周圍的硅原子形成共價(jià)鍵時(shí)，會(huì)因缺少一個(gè)價(jià)電子而在共硼原子與周圍的硅原子形成共價(jià)鍵時(shí)，會(huì)因缺少一個(gè)價(jià)電子而在共價(jià)鍵中出現(xiàn)一個(gè)空位，這個(gè)空位很容易被相鄰的價(jià)電子填補(bǔ)，而使價(jià)鍵中出現(xiàn)一個(gè)空位，這個(gè)空位很容易被相鄰的價(jià)電子填補(bǔ)，而使失去價(jià)電子的共價(jià)鍵出現(xiàn)一個(gè)空穴。這樣在雜質(zhì)半導(dǎo)體中出現(xiàn)大量失去價(jià)電子的共價(jià)鍵出現(xiàn)一個(gè)空穴。這樣在雜質(zhì)半導(dǎo)體中出現(xiàn)大量空穴。由于硼原子在硅晶體中接受電子，故稱為受主雜質(zhì)。在摻有空穴。由于硼原子在硅晶體中接受電子，故稱

28、為受主雜質(zhì)。在摻有受主雜質(zhì)的半導(dǎo)體中，空穴被稱為多數(shù)載流子，自由電子被稱為少受主雜質(zhì)的半導(dǎo)體中，空穴被稱為多數(shù)載流子，自由電子被稱為少數(shù)載流子。這種雜質(zhì)半導(dǎo)體主要靠空穴導(dǎo)電，稱為空穴半導(dǎo)體，簡數(shù)載流子。這種雜質(zhì)半導(dǎo)體主要靠空穴導(dǎo)電，稱為空穴半導(dǎo)體，簡稱稱P P型半導(dǎo)體。型半導(dǎo)體。1.1 1.1 半導(dǎo)體基本知識(shí)半導(dǎo)體基本知識(shí)下一頁 返回上一頁1.1.3 PN1.1.3 PN結(jié)結(jié)在一塊完整的硅片上，用某種特定的摻雜工藝使其一邊形成在一塊完整的硅片上，用某種特定的摻雜工藝使其一邊形成N N型型半導(dǎo)體，另一邊形成半導(dǎo)體，另一邊形成P P型半導(dǎo)體，那么在兩種半導(dǎo)體的交界面附近就型半導(dǎo)體，那么在兩種半導(dǎo)體

29、的交界面附近就形成形成PNPN結(jié)。結(jié)。PNPN結(jié)是構(gòu)成各種半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)。結(jié)是構(gòu)成各種半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)。1 1PNPN結(jié)的形成結(jié)的形成P P型半導(dǎo)體和型半導(dǎo)體和N N型半導(dǎo)體結(jié)合在一起時(shí)，由于該兩種半導(dǎo)體多子型半導(dǎo)體結(jié)合在一起時(shí)，由于該兩種半導(dǎo)體多子不同，其交界面兩側(cè)的電子和空穴存在濃度差，會(huì)出現(xiàn)多數(shù)載流子不同，其交界面兩側(cè)的電子和空穴存在濃度差，會(huì)出現(xiàn)多數(shù)載流子電子和空穴的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。電子和空穴的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。N N區(qū)內(nèi)自由電子多、空穴少，而區(qū)內(nèi)自由電子多、空穴少，而P P區(qū)內(nèi)空穴區(qū)內(nèi)空穴多、自由電子少。這樣，自由電子和空穴都要從濃度高的區(qū)域向濃多、自由電子少。這樣，自由電子和空穴都要從濃度高的

30、區(qū)域向濃度底的區(qū)域擴(kuò)散，如度底的區(qū)域擴(kuò)散，如圖圖1-51-5所示。所示。1.1 1.1 半導(dǎo)體基本知識(shí)半導(dǎo)體基本知識(shí)下一頁 返回上一頁擴(kuò)散的結(jié)果是在擴(kuò)散的結(jié)果是在N N區(qū)留下帶正電的離子（圖中用區(qū)留下帶正電的離子（圖中用+表示），而表示），而P P區(qū)區(qū)留下帶負(fù)電的離子（圖中用留下帶負(fù)電的離子（圖中用-表示），它們集中在交界面兩側(cè)形成一表示），它們集中在交界面兩側(cè)形成一個(gè)很薄的空間電荷區(qū)，在就是個(gè)很薄的空間電荷區(qū)，在就是PNPN結(jié)。在這個(gè)區(qū)域內(nèi)自由電子和空穴成結(jié)。在這個(gè)區(qū)域內(nèi)自由電子和空穴成對(duì)消失而復(fù)合，或者說它們相互耗盡了，沒有載流子，所以空間電荷對(duì)消失而復(fù)合，或者說它們相互耗盡了，沒有載流子

31、，所以空間電荷區(qū)又可稱為耗盡層。區(qū)又可稱為耗盡層。在空間電荷區(qū)內(nèi)，靠在空間電荷區(qū)內(nèi)，靠N N區(qū)一側(cè)帶正電，靠區(qū)一側(cè)帶正電，靠P P區(qū)一側(cè)帶負(fù)電，因此產(chǎn)區(qū)一側(cè)帶負(fù)電，因此產(chǎn)生一個(gè)由生一個(gè)由N N區(qū)指向區(qū)指向P P區(qū)的內(nèi)電場。該電場有兩方面的作用：一方面阻擋區(qū)的內(nèi)電場。該電場有兩方面的作用：一方面阻擋多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，因此空間電荷區(qū)又稱為阻擋層；另一方面使多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，因此空間電荷區(qū)又稱為阻擋層；另一方面使N N區(qū)的少數(shù)載流子空穴向區(qū)的少數(shù)載流子空穴向P P區(qū)漂移，使區(qū)漂移，使P P區(qū)的少數(shù)載流子自由電子向區(qū)的少數(shù)載流子自由電子向N N區(qū)區(qū)漂移。少數(shù)載流子在內(nèi)電場作用下有規(guī)則的運(yùn)動(dòng)叫做

32、漂移運(yùn)動(dòng)。漂移。少數(shù)載流子在內(nèi)電場作用下有規(guī)則的運(yùn)動(dòng)叫做漂移運(yùn)動(dòng)。1.1 1.1 半導(dǎo)體基本知識(shí)半導(dǎo)體基本知識(shí)下一頁 返回上一頁在在PNPN結(jié)的形成過程中，剛開始時(shí)，以擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)為主，隨著空間結(jié)的形成過程中，剛開始時(shí)，以擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)為主，隨著空間電荷區(qū)的加寬和內(nèi)電場的加強(qiáng)，多數(shù)載流子運(yùn)動(dòng)逐漸減弱，漂移運(yùn)電荷區(qū)的加寬和內(nèi)電場的加強(qiáng)，多數(shù)載流子運(yùn)動(dòng)逐漸減弱，漂移運(yùn)動(dòng)逐漸加強(qiáng)，使空間電荷區(qū)變窄。而空間電荷區(qū)的變窄，又會(huì)對(duì)擴(kuò)動(dòng)逐漸加強(qiáng)，使空間電荷區(qū)變窄。而空間電荷區(qū)的變窄，又會(huì)對(duì)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生擬制作用。最終，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)與漂移運(yùn)動(dòng)會(huì)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。散運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生擬制作用。最終，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)與漂移運(yùn)動(dòng)會(huì)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。此時(shí)，空

33、間電荷區(qū)的寬度基本穩(wěn)定下來，擴(kuò)散電流等于漂移電流，此時(shí)，空間電荷區(qū)的寬度基本穩(wěn)定下來，擴(kuò)散電流等于漂移電流，通過通過PNPN結(jié)的電流為零，結(jié)的電流為零，PNPN結(jié)處于動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定狀態(tài)。結(jié)處于動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定狀態(tài)。2 2PNPN結(jié)的單向?qū)щ娦越Y(jié)的單向?qū)щ娦裕? 1）PNPN結(jié)外加正向電壓結(jié)外加正向電壓如如圖圖1-61-6所示，電源的正極接所示，電源的正極接P P區(qū)，負(fù)極接區(qū)，負(fù)極接N N區(qū)。這種接法叫做給區(qū)。這種接法叫做給PNPN結(jié)外加正向電壓，又叫正向偏置，簡稱正偏。結(jié)外加正向電壓，又叫正向偏置，簡稱正偏。1.1 1.1 半導(dǎo)體基本知識(shí)半導(dǎo)體基本知識(shí)下一頁 返回上一頁這時(shí)外加電壓在耗盡層中建立的外電場與內(nèi)電場方向相反，削這時(shí)外加電壓在耗盡層中建立的外電場與內(nèi)電場方向相反，削弱了內(nèi)電場，使空間電荷區(qū)變窄，使多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)大于少弱了內(nèi)電場，使空間電荷區(qū)變窄，使多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)大于少數(shù)載流子漂