2022-2023学年高二物理竞赛课件：电子器件的特性与模型

电子器件的特性与模型 第一章 电子器件的特性与模型 第二章 半导体器件的工作机理 包括半导体器件（二极管、双极型晶体管、场效应管）的结构、特性和参数，以及集成电子器件的制造工艺 § 1 半导体二极管的伏安特性及其模型 一、器件结构符号 点接触型(b)、面结合型(c)、平面型二极管(d) 按材料分类有：硅二极管和锗二极管 二、主要特性 1、伏安特性 开启电压（门坎电压）Vth 硅管为0.5V, 锗管为0.1V。 在恒压区，硅管导通压降为0.6V-0.8V; 锗管为0.2-0.3V （1）正向特性： （2 ）反向特性 承受反向电压(小于击穿电压V(BR),)反向电流很小 硅管为nA数量级；锗管为uA数量级 结论：二极管具有单向导电性 （3 ）反向击穿特性 雪崩击穿－－发生在低掺杂的PN结中，反向 击穿电压较高（大于7V） 齐纳击穿－－发生在高掺杂的PN结中，反向 击穿电压较低（小于4V） 在4～7V时，上述两种击穿可同时存在 反向击穿后应限制反向电流的增加 （4 ）温度特性 反向饱和电流增加； 正向电流升高（相当与保持正向电流不变，所需的正偏压减少）－－PN结正向电压具有 负温度特性 三、半导体二极管的主要参数 半导体二极管的参数主要有以下几个： 1 . 正向最大整流电流IF 2 . 反向击穿电压V（BR) 通常将此电压 的一半作为允许的最高反向电压VRM 3 . 反向电流IR 4 . 结电容CJ 正偏时为扩散电容，反偏时为势垒电容 四、 二极管基本应用电路分析举例 1、二极管模型 非线性器件，进行线性化处理 （1） 大信号模型 （a）理想化模型 （b）恒压降模型 $