电工电子--第14章 半导体器件
14.1 半导体的导电特性
14.2 PN结及其单向导电性
14.3 二极管
14.4 稳压二极管
14.5 双极型晶体管
14.6 光电器件
半导体：其导电能力介于导体和绝缘体之间。导电性能具有可控性
热敏性：当环境温度增高时，半导体的导电能力显著增强（据此可做成各种热敏元件，如热敏电阻等）。
光敏性：当受到光照时，半导体的导电能力显著增强 （据此可做成各种光敏元件，如光敏二极管等）
掺杂性：在纯净的半导体中掺入微量杂质，半导体的导电能力增加几十万乃至几百万倍（据此可做成各种不同用途的半导体器件，如二极管、晶体管等）。
14.1.1 本征半导体：
完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征半导体。
因此空穴运动 相当于正电荷的运动。
半导体和金属在导电原理上的本质差别：在半导体中，同时存在着电子导电和空穴导电。
①自由电子作定向运动形成的电子电流；
①温度愈高，载流子数目愈多，半导体的导电性能也就愈好。所以，温度对半导体器件性能影响很大
②仍被原子核束缚的价电子递补空穴所形成的空穴电流。
②本征半导体中的载流子数量极少，导电能力仍然很低。
14.1.2 N型半导体（在单晶硅中掺入微量磷）和P型半导体（在单晶硅中掺入微量硼）
掺杂后的自由电子数目大量增加，因此自由电子是多数载流子，空穴是少数载流子。
以自由电子导电为主的半导体称为电子半导体或N型半导体。
掺杂后的空穴数目大量增加，因此空穴是多数载流子，自由电子是少数载流子。
以空穴导电为主的半导体称为空穴半导体或P型半导体。
N型半导体和P型半导体都是中性的，对外不显电性。
14.2 PN结及其单向导电性
14.2.1 PN结的形成
14.3 二极管
⒈ 点接触型(一般为锗管)
结面积小、结电容小、正向电流小，适用于高频和小功率工作，也用作数字电路中的开关元件。
⒉ 面接触型(一般为硅管)
结面积大、结电容大、正向电流大，适用于低频整流电路。
14.3.3 主要参数
⒈ 最大整流电流 IOM
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。
⒉ 反向工作峰值电压URWM
它是保证二极管不被击穿，其值一般是反向击穿电压的一半或三分之二。
⒊ 反向峰值电流IRM
它是指在二极管上加反向工作峰值电压时的反向电流值。反向电流受温度的影响大，其值愈小愈好。
14.4 稳压二极管
稳压二极管反向击穿后，电流变化很大，但其两端的电压变化却很小，利用这一特性，稳压二极管在电路中能起稳压作用。
14.5 双极型晶体管
14.5.2 电流分配和放大原理
晶体管 分为三极管和场效应管，三极管电路学习更具普遍性
14.5.3 特性曲线
它反映出晶体管的性能，是分析放大电路的重要依据。
14.6 光电器件
14.6.1 发光二极管
当在发光二极管(LED)上加正向电压并有足够大的正向电流时，就能发出清晰的光。这是由于电子与空穴复合而释放能量的结果。
光的颜色视做成PN结的材料和发光的波长而定，而波长与材料的浓度有关。
发光二极管的工作电压为1.5~3V，工作电流为几毫安到十几毫安，寿命很长，一般作显示用。
