电子技术基础.模电部分
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本章小结

1.半导体材料的原子有四个价电子,硅和锗是使用最广泛的半导体材料。

2.半导体原子之间以对称方式共价键结合在一起,所形成的固态物质称为晶体。在晶体结构中,逃离原属原子的价电子,就称为自由电子。当电子离开原子成为自由电子后,就会在共价键上留下一个空穴,形成所谓的电子-空穴对。这些电子-空穴对是因为热扰动所产生的,因为电子从外界的热源获得足够能量,然后就能离开原来的原子。

3.自由电子会自然地失去能量,然后回落到空穴中,这称为复合。但是,因为电子-空穴对会因为热扰动而持续产生,因此材料中永远存在着自由电子。

4.当在半导体材料的两端施加电压,这些因为热扰动所产生的自由电子就会朝同一方向流动而形成电流,这是在纯质半导体中的一种电流。

5.将含有五个价电子的杂质原子加入半导体,就形成N型半导体;如将含有三个价电子的杂质原子加入半导体,就形成P型半导体。将五价或三价的杂质加入半导体的过程称为掺杂。

6. N型半导体中的多数载流子是自由电子,这是在掺杂的过程中产生的;而少数载流子是空穴,是由于热扰动产生的电子-空穴对所形成。在P型半导体中的多数载流子是空穴,这是在掺杂的过程中产生的;而少数载流子是自由电子,是由于热扰动产生的电子-空穴对所形成。

7.当P型半导体和N型半导体结合在一起,就会在交界面形成一个有特殊导电性质的耗尽区,这个耗尽区就是PN结。PN结具有单向导电性。

8.在PN结两端引出两根导线,就组成了二极管,所以二极管具有单向导电性。二极管在正向偏压下会传导电流,但在反向偏压下则会截断电流。

9.二极管导通需要外加一定的电压,这个电压称为二极管导通电压(硅管为0.7V,锗管为0.2V)。理想二极管在正向偏压下,则可视为短路,而在反向偏压下则可视为开路。当温度升高时,二极管的反向电流迅速增加;而二极管的正向压降随温度升高而减小;一般温度升高1℃,二极管的正向压降减少2~2.5mV;温度升高10℃,二极管的反向电流约增大一倍。二极管的参数是合理选择和正确使用的依据,使用时,相关参数不能超过它的极限参数。

10.整流电路利用二极管的单向导电性将将交流电压变成单向脉动的直流电压,主要分析输出直流(平均)电压、输出直流(平均)电流、流过二极管的最大整流电流(平均电流)及二极管承受的最高反向电压。

11.特殊二极管也具有单向导电性,利用PN结击穿时的特性可制成稳压二极管,利用发光材料可制成发光二极管,利用PN结的光敏性可制成光敏二极管。

12.稳压电路结构简单,但输出电流变化范围较小(通常在几毫安至几十毫安之间)、输出电压不可调。二极管稳压电路要正常安全工作,限流电阻的合理选择是关键。