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1、發(fā)光二極管,二極管,二極管,單向?qū)щ?why?,需要簡單了解的東西,半導(dǎo)體 P型半導(dǎo)體 N型半導(dǎo)體 PN結(jié),半導(dǎo)體 導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間,物質(zhì)根據(jù)其導(dǎo)電能力（電阻率）分,1. 半導(dǎo)體,最常用的半導(dǎo)體材料,原子結(jié)構(gòu)示意圖,平面結(jié)構(gòu),立體結(jié)構(gòu),2. 本征半導(dǎo)體,本征半導(dǎo)體就是完全純凈的半導(dǎo)體(提純的晶體),本征激發(fā)產(chǎn)生電子和空穴,自由電子,空穴,載流子,在外電場作用下,在外電場作用下,在外電場作用下,在外電場作用下,價電子填補空穴而使空穴移動，形成空穴電流,在外電場作用下,但是本征半導(dǎo)體中的自由電子和空穴的數(shù)量極少，所以可以在里面摻入微量雜質(zhì)（元素），使其導(dǎo)電性能增強。,所以就有了P型半導(dǎo)
2、體和N型半導(dǎo)體,P型半導(dǎo)體（摻入3個價電子元素）,元素周期表,N型半導(dǎo)體（5價）,元素周期表,PN結(jié),P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體結(jié)合面的特殊薄層,18,平衡情況下的PN結(jié),P型區(qū),N型區(qū),(2)隨著內(nèi)電場由弱到強的建立,少子漂移從無到有,逐漸加強,而擴散運動逐漸減弱, 形成平衡的PN結(jié)。,(1)多子的擴散運動產(chǎn)生空間電荷區(qū)建立內(nèi)電場,1、PN結(jié)(PN Junction)的形成,多子的擴散,多子的擴散,動畫演示,19,平衡情況下的PN結(jié),2、內(nèi)建電位差或內(nèi)建電壓：熱平衡情況下，PN結(jié)的寬度一定，在PN結(jié)兩端存在的電壓。,20,1、PN結(jié)的正向特性（外加正向電壓）,P,N,內(nèi)電場,外電場,A、正向偏壓
3、的接法：P區(qū)接高電位，N區(qū)接低電位,B、正向偏壓削弱內(nèi)電場，有利多子的擴散運動，使PN結(jié)空間電荷區(qū)變窄；,C、正向偏壓時，PN結(jié)為導(dǎo)通狀態(tài)，外電路電流IF很大，PN結(jié)呈現(xiàn)的正向電阻很小,PN結(jié)為導(dǎo)通狀態(tài),動畫演示,21,D、反向偏壓PN結(jié)為截止?fàn)顟B(tài)，外電路電流接近為O，PN結(jié)呈現(xiàn)的反向電阻很大,P,N,內(nèi)電場,A、反向偏壓的接法：P區(qū)接低電位，N區(qū)接高電位,B、反向偏壓內(nèi)電場增強，不利多子擴散運動，有利于少子的漂移運動，形成反向電流IR，IR很小，硅管為納安數(shù)量級，鍺管為微安數(shù)量級。,I少子,PN結(jié)為截止?fàn)顟B(tài),2、PN結(jié)的反向特性（外加反向電壓）,C、反向偏壓，使PN結(jié)空間電荷區(qū)變寬。,D、反
4、向偏壓PN結(jié)為截止?fàn)顟B(tài)，外電路電流接近為O，PN結(jié)呈現(xiàn)的反向電阻很大,二極管,將PN結(jié)加上相應(yīng)的電極引線和管殼，就成為二極管,23,二極管的伏安特性,外加正向電壓很小時，正向電流很小幾乎為0，正向電壓超過一定數(shù)值時，二極管導(dǎo)通，電流增大很快。導(dǎo)通時，二極管兩端會產(chǎn)生正向壓降，硅管一般是0.60.7V，鍺管約0.20.3V,發(fā)光二極管的工作原理,工作原理,半導(dǎo)體發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖,發(fā)光二極管（light emitting diode，LED），是利用正向偏置PN結(jié)中電子與空穴的復(fù)合輻射發(fā)光的，是自發(fā)輻射發(fā)光。,光的顏色視做成PN結(jié)的材料和發(fā)光的波長而定，而波長與材料濃度有關(guān)。如采用磷砷化鎵可以發(fā)出紅光或黃光；采用磷化鎵 則發(fā)出綠光,元素周期表,LED應(yīng)用,1、 指示燈、信號燈,2 、數(shù)字顯示用顯示器,利用LED進行數(shù)字顯示，有點矩陣型和字段型兩種方式。,3、平面顯示器,LED用于平面顯示，其優(yōu)點是：LED為固體元件，可靠性高，可以做大型顯示器 。,4、光源,LED除用做顯示器件外，還可用做各種裝置、系統(tǒng)的光源。比如電視機遙控器的光源。,發(fā)光二極管特性,壓降 不同顏色LED燈 壓降不同 一般是1.8v3V 工作電流 20mA,返回,
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