发射区：掺 杂浓度较高
(1-25)
1.3.2 工作原理
穿过集电
结形成IC
要使三极管能放大电流，必须使
电子与基 发区射空结穴正复偏，集电结反偏。
扩散使空间电 扩散运动 荷区逐渐加宽
(1-11)
PN结的单向导电性
PN 结外加正向电压： P 区接正、N 区接负电压
变薄
PN 结加上反向电压： P区加负、N 区加正电压
变厚
P 外电场
N 内电场
结论：P N 结导通
P
N
内电场
外电场
结论：P N 结截止
(1-12)
1.2 半导体二极管
VD
1.2
P
N
1、基本结构
2. 最大反向工作电压URM
指管子运行时允许承受的最大反向电压，是反向击穿 电压UBR的一半。
3. 反向电流 IR 指二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。其值越小越
好。温度越高反向电流越大。硅管的较小，锗管的要比硅管大 几十到几百倍。
以上均是二极管的直流参数，二极管的应用是主要利用 它的单向导电性，主要应用于整流、限幅、保护等等。
习题1-2 哪些二极管是导通的?
应用举例
VD截止
VD导通
VD导通 怎么来的？
(1-18)
习题1-3 画出u0波形 a
应用举例
b
c
d
(1-19)
1.2.4 硅稳压二极管 稳压管是一种特殊的二极管， 1.2 它专门工作在反向工作区
符号
稳压二极管的参数:
VS UZ
+
（1）稳定电压 UZ
特性曲线
（2）电压温度系数U（%/℃）
多余
电子
N 型半导体中的
多+子4和少子+的4 移动都能形成电流。起导电载作流用子的是主什要么？
是多子。近似认为多子与杂质浓度相等
+5 +4
自由电子为多数载流子（多子） 磷原子 自由电子为多子 空穴称为空少穴数是载多流子子（少子）
(1-10)
电场越强，漂移 运动越强，漂移使 空间电荷区变薄。
P型半导体
R
ui
VZ1
U0
稳压管反向击穿
解：U0 = 6V
2、已知 ui=20V, UZ1=6V， UZ2=9V，求U0 =？
答案： u0 = 6+9 = 15 V
R
ui
VZ1
u0
VZ2
(1-21)
1.2.5 其他类型二极管
1. 发光二极管（LED)
与普通二极管一样 由PN结构成 也具有单向导电性。 由磷化镓（GaP）等半导 体材料制成，能直接将 电能转变成光能的发光 显示器件。
有正向电流流过时，发 出一定波长范围的光。
LED 是 Light Emitting Diode 的缩写
(1-22)
1.2.5 其他类型二极管
1.2
2 光电二极管
和普通二极管一样，也由一个PN结组成， 具有单方向导电性。
不同之处是光电二极管的外壳上有一个透
I
明的窗口以便接收光线照射，实现光电转 换。是在反向电压作用下工作的，没有光
(1-14)
4. 直流电阻 RD
1.2
二极管上电压与电流之比
iD
正向几十欧-几千欧
反向几十-几百千欧
5. 微变电阻 rD
ID
rD 是二极管特性曲线上工作点Q 附
近电压的变化与电流的变化之比：
Q
iD uD
rD
uD iD
UD
uD
显然，rD是对Q附近的微小变化区域内的电阻
(1-15)
1.2.3 二极管的应用举例
1.1.4 PN 结 漂移运动
PN 结的形成
内电场E N型半导体
－－－－ － － + + + + + +
扩散和－漂移－运－动－最终－达－到平+衡+，相+ 当+于+两+个区之 间没有－电荷－运－动－，空－间－电荷+区+的厚+ 度+固+定+不变
－－－－ － － + + + + + +
空间电荷区， 也称耗尽层。
应用举例
实际二极管：正向压降0.7V(硅二极管) 理想二极管：正向压降=0 。分析时，常把二极管看成理想的。
二极管的应用举例1：二极管半波整流
ui
ui
RL
uo
uo
仿真二极管半波 整..\EWB\WEWB32.EXE流
t t
(1-16)
二极管的应用2
ui
ui
R
uR RL
uR
uo
uo
应用举例
t t
t
(1-17)
2、伏PN安结特加性上管壳和引线，就成为I 半导体二极管。
点接触型
触丝线
死区电压 硅管
0.5V,锗管0.1V
引线 外壳线
基片
导通压降: 硅管约0.7V 锗管约0.3V
PN结
面U接触型
反向击穿
电压UR
二极管电路符号
P
N
(1-13)
3、主要参数
1.2
1. 最大整流电流 IFM
二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流
(1-9)
1.1.3 杂质半导体
N 型半导体：在硅或锗晶体中掺入少量的五价元素磷（或锑） 在本征半导体中掺入某些微量的杂质，就会使半导体
的导电性能而发形生成显。著也变称化为。（其电原子因半是导掺体杂）半。导体的某种 P 型载半流导子体浓：度在大硅大或增锗加晶。体中掺入少量的三价元素，如硼(或
铟)而形成，也称为（空穴半导体）。
01第1章双极型半导体器件
第1章 双极型半导体器件
1.1 半导体的基本知识 1.2半导体二极管 1.3 半导体三极管
(1-2)
1.1.2 本征半导体
本征半导体：完全纯净的、结构完整的半导体晶体。
常用的半导体是硅和锗，外层电子（价电子）均4个。 束缚电子
+4
+4
Ge
Si
+4
+4
共价键结构 形成共价键后，最外层电子是8个，构成稳定结构 绝对零度以下，本征半导体中无活跃载流子，不导电
U
照时，反向电流极其微弱，叫暗电流；有
光照时，反向电流迅速增大，称为光电流。
光的强度越大，反向电流也越大。光的变 化引起光电二极管电流变化，这就可以把
照度增加
光信号转换成电信号，成为光电传感器件。
在电路中通过它把光信号转换成电信号。
反向电流随光照强度的增加而上升。
(1-23)
§1.3 半导体三极管
1.3.1基本结构 NPN型
C集电极
N
基极
B
P
N
符号
发射极 E
C IC B
IB E
IE
1.3
集电极 C PNP型
P
基极
N
B
P
发射极 E
C IC B
IB E
IE
(1-24)
§1.3 半导体三极管 1.3.1.基本结构
集电区： 面积较大
B
基极
1.3
C 集电极
集电结
N P N
E 发射极
基区：较薄 掺杂浓度低 发射结
曲线越陡， 电压越稳定
UZ
I
稳压值受温度变化影响的的系数
r （3）动态电阻
Z
U Z I Z
U （4）稳定电流IZ、最大、最小稳定
工作区
IZ
电流Izmax、Izmin
（5）最大允许功耗
PZMUZIZmax
(1-20)
稳压二极管的应用举例
1.2
1、已知ui=20V, UZ1=6V，求U0 =？
i
分析： 电流通路