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1、第一章 半导体二极管及其电路分析,集成电子技术基础教程,第一篇 电子器件与电子电路基础,本征半导体,本征激发产生的电子空穴对浓度很低，所以本征半导体的电阻率很高，应用不广。但其载流子浓度受温度影响很大，温度每提高10度，其浓度增加一倍。,掺杂半导体,N型半导体(电子型半导体) 多数载流子是电子 P型半导体(空穴型半导体) 多数载流子是空穴,半导体中的载流子运动,扩散运动 (载流子的浓度差) 漂移运动 (电场力作用),PN结的导电特性,正向偏置（低阻） 多子扩散形成正向电流 反向偏置（高阻） 少子漂移形成反向饱和电流,PN结的伏安特性,PN结击穿特性,VR 7V 雪崩击穿 正温度系数 VR 4V
2、 齐纳击穿 负温度系数,二极管模型 非线性特性的线性化,二极管的伏安特性,理想模型 大信号模型 小信号模型,理想二极管模型,二极管大信号模型,二极管小信号模型,低压稳压电路,例：设V=12V，限流电阻R=5.1K，若V变化（10%)，问输出电压V变动了多少?,第一步: VI不变时电路参数(静态),应用二极管大信号模型,第二步: 计算VI变化时输出V变化(动态),应用二极管小信号模型,稳压二极管,稳压管的 主要参数,稳定电压Vz,动态电阻,1.1.3 特种二极管,最大允许耗散功率PZmax,稳定电压的温度系数,例：设计一个硅稳压管稳压电路，要求输出电压VO=6V，最大负载电流为20mA，设外加输
3、入电压VI为+12V,第二步：选稳压管 查手册后选2CW14，其稳定电压Vz = 6V，稳定电流为10mA，最大稳定电流为33mA,第一步：设计电路,第三步：计算限流电阻R,第四步：考虑极限情况 负载开路时，稳压管承受电流,发光二极管,由磷砷化镓(GaAsP)、磷化镓(GaP)等半导体做成的PN结正偏工作时，多子大量复合，释放出能量，其中一部分能量会变为光能，使半导体发光,发光二极管的电路符号,光谱范围窄，光的波长与所用材料有关,伏安特性与一般二极管相似，但开启电压可达1.32.4V，反压一般大于3伏,发光亮度与正向电流(毫安级)成正比,具功耗小，易于和IC相匹配，驱动简单，响应时间快(启亮或熄灭仅需几个ns)、寿命长，耐冲击等优点,光电二极管,正常应用：光电二极管工作在反向偏置状态,无光照时只有很小的反向饱和电流Is,称为暗电流,有光照射时，光电二极管受光激发，产生大量电子空穴对，形成较大的光生电流，且随光照强度的增加而增大,特性要求：,很好的线性度,同时IS又要较大,变容二极管,正常应用：变容二极管工作在反向偏置状态,改变反向偏压，即可改变其等效电容的大小,变容二极管的电容很小，一般为PF数量级，常用于高频电路,肖特基二极管,内部有一个金属结面,显著特点：,阀值电压(Von)很低，仅为0.3V,导通时存贮的非平衡载流子数量很少，关断时间很短，工作频率高,电路符号,END,