《醫(yī)學(xué)影像學(xué)PN結(jié)課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《醫(yī)學(xué)影像學(xué)PN結(jié)課件（35頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四

2、級(jí),第五級(jí),*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),2020/9/14,#,三、,PN,結(jié),PN,結(jié),：,在,P,型和,N,型半導(dǎo)體的交界面附近，形成一個(gè)具有獨(dú)特的物理特性的結(jié)。,1,、,PN,結(jié)的形

3、成,N,型半導(dǎo)體,：,整體電中性（磷正離子、電子帶負(fù)電），載流子中電子濃度高于空穴。,P,型半導(dǎo)體,：,整體電中性（硼負(fù)離子、空穴帶正電），載流子中空穴濃度高于電子。,P,N,1,1),兩種載流子的運(yùn)動(dòng),擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),：,高濃度載流子向低濃度載流子一側(cè)的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，使耗盡層變寬。,漂移運(yùn)動(dòng),：低濃度載流子向高濃度載流子一側(cè)的漂移運(yùn)動(dòng)，使耗盡層變窄。,動(dòng)畫演示,1-2,2,PN,結(jié)的形成,3,2),空間電荷區(qū)（耗盡層）,：,由于擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，在,P,型和,N,型半導(dǎo)體的交接面附近，形成了空間電荷區(qū)（電子、空穴復(fù)合），它是個(gè)高阻區(qū)，又稱阻擋層，內(nèi)部無(wú)載流子。,4,3),內(nèi)電場(chǎng)的形成,：,由于擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)形成了空

4、間電荷區(qū)，電荷區(qū)兩側(cè)的正負(fù)離子形成了內(nèi)電場(chǎng)如上圖所示。在電場(chǎng)力作用下，少數(shù)載流子發(fā)生漂移。,特點(diǎn),：,內(nèi)電場(chǎng)阻礙了擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，加強(qiáng)了漂移運(yùn)動(dòng)。,5,4,）,PN,結(jié)形成：,PN,結(jié)中擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和漂移運(yùn)動(dòng)相互依存，相互矛盾，開(kāi)始時(shí)，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)占優(yōu)勢(shì)，空間電荷區(qū)不斷加寬，內(nèi)電場(chǎng)不斷增強(qiáng)，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)不斷減弱，漂移運(yùn)動(dòng)卻逐漸增強(qiáng)，當(dāng)二者趨于平衡時(shí)，空間電荷區(qū)的厚度不再變化，形成了,PN,結(jié)。,動(dòng)畫再次演示,6,PN,結(jié)的形成,7,PN,結(jié)形成小結(jié),1)PN,型半導(dǎo)體特點(diǎn),2),兩種載流子及兩種運(yùn)動(dòng)形式,3),空間電荷區(qū)形成,4),內(nèi)電場(chǎng),5)PN,結(jié)形成,8,PN,結(jié)具有單向?qū)щ娦?，若外加電壓使電流?P,區(qū)

5、流到,N,區(qū)，,PN,結(jié)呈低阻性，所以電流大；反之是高阻性，電流小。,如果外加電壓使：,PN,結(jié),P,區(qū)的電位高于,N,區(qū)的電位稱為加,正向電壓,，簡(jiǎn)稱,正偏,；,PN,結(jié),P,區(qū)的電位低于,N,區(qū)的電位稱為加,反向電壓,，簡(jiǎn)稱,反偏,。,PN,結(jié)單向?qū)щ娦砸裕?9,2,、,PN,結(jié)的單向?qū)щ娦?1,）,PN,結(jié)加正向電壓時(shí)：,P,區(qū)接電源正端，,N,區(qū)接電源負(fù)端,耗盡層,外電場(chǎng),內(nèi)電場(chǎng),PN,結(jié)正偏,內(nèi)電場(chǎng),耗盡層,減弱,變窄,擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),加強(qiáng),漂移運(yùn)動(dòng),減弱,結(jié)平衡,破壞,動(dòng)畫,演示,P,N,10,2,、,PN,結(jié)的單向?qū)щ娦?11,外電路形成極小反向電流,反向飽和電流,2,）,PN,結(jié)加

6、反向電壓時(shí)：,P,區(qū)接電源負(fù)端，,N,區(qū)接電源正端,耗盡層,內(nèi)電場(chǎng),外電場(chǎng),PN,結(jié)反偏,內(nèi)電場(chǎng),耗盡層,加強(qiáng),變寬,擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),難于進(jìn)行,漂移運(yùn)動(dòng),加強(qiáng),結(jié)平衡,破壞,動(dòng)畫演示,12,反偏總結(jié)：,外加的反向電壓有一部分降落在,PN,結(jié)區(qū)，方向與,PN,結(jié)內(nèi)電場(chǎng)方向相同，加強(qiáng)了內(nèi)電場(chǎng)。內(nèi)電場(chǎng)對(duì)多子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的阻礙增強(qiáng)，擴(kuò)散電流大大減小。此時(shí),PN,結(jié)區(qū)的少子在內(nèi)電場(chǎng)作用下形成的漂移電流大于擴(kuò)散電流，可忽略擴(kuò)散電流，,PN,結(jié)呈現(xiàn)高阻性,。,在一定的溫度條件下，由本征激發(fā)決定的少子濃度是一定的，故少子形成的漂移電流是恒定的，基本上與所加反向電壓的大小無(wú)關(guān)，這個(gè)電流也稱為,反向飽和電流,。,13,PN

7、,結(jié)的單向?qū)щ娦裕?PN,結(jié)的單向?qū)щ娦允怯珊谋M層的寬窄決定的，,PN,結(jié)加正向電壓時(shí)，耗盡層變窄，呈現(xiàn)很小的正向電阻，正向電流較大：加反向電壓時(shí)，耗盡層變寬，呈現(xiàn)很大的反向電阻，反向電流很小。,PN,結(jié)的這種正向?qū)щ娦阅芰己茫聪驅(qū)щ娦阅芎懿畹奶攸c(diǎn)，稱為,PN,結(jié)的單向?qū)щ娦浴?3,、,PN,結(jié)的伏安特性曲線,：（,PN,結(jié)外接電壓時(shí)）,理論公式,14,OA:,正向特性,OB:,反向特性,I,S,:,反向飽和電流,擊穿特性,15,4,、,PN,結(jié)的擊穿,當(dāng)反向電壓超過(guò)一定值時(shí),PN,結(jié)會(huì)出現(xiàn)擊穿,此時(shí)反向電流劇增，反向電流開(kāi)始劇增的電壓稱為反向擊穿電壓,.,1),齊納擊穿,:,內(nèi)電場(chǎng)的強(qiáng)作

8、用下,束縛電子被直接從共價(jià)鍵中拉出來(lái),形成電子空穴對(duì),而產(chǎn)生大量的載流子,加強(qiáng)了漂移運(yùn)動(dòng),出現(xiàn)擊穿,.,本質(zhì)是場(chǎng)致激發(fā),.,8v,注意：,出現(xiàn)擊穿，,PN,結(jié)并不一定壞了，只有超過(guò)允許值時(shí)，才燒毀。,16,第 二節(jié) 半導(dǎo)體二極管,一、二極管的結(jié)構(gòu)和符號(hào),構(gòu)成,：,以,PN,結(jié)為核心，兩端加上電極引線、管殼。,結(jié)構(gòu)：,點(diǎn)接觸型、面結(jié)合型、平面型,面結(jié)合型,點(diǎn)接觸型,平面型,符號(hào)如下,符號(hào),17,二、二極管的伏安特性,二極管的伏安特性同,PN,結(jié)的伏安特性：正向特性、反向特性、擊穿特性。且隨溫度而變化。,鍺管,硅管,0.7v,0.2V,18,1,）,.,正向特性,當(dāng),U,0,，即處于正向特性區(qū)域。

9、正向區(qū)又分為兩段：,當(dāng),0,U,U,th,時(shí)，正向電流為零，,U,th,稱為死區(qū)電壓或開(kāi)啟電壓。,當(dāng),U,U,th,時(shí)，開(kāi)始出現(xiàn)正向電流，并按指數(shù)規(guī)律增長(zhǎng)。,硅二極管的死區(qū)電壓,U,th,0.5 V,左右，鍺二極管的死區(qū)電壓,U,th,0.1 V,左右。,U,U,U,19,2,）,.,反向特性,當(dāng),U,0,時(shí)，即處于反向特性區(qū)域。反向區(qū)也分兩個(gè)區(qū)域：,當(dāng),U,BR,U,0,時(shí)，反向電流很小，且基本不隨反向電壓的變化而變化，此時(shí)的反向電流也稱,反向飽和電流,I,S,。,當(dāng),UU,BR,時(shí)，反向電流急劇增加，,U,BR,稱為,反向擊穿電壓,。,U,BR,U,20,在反向區(qū)，硅二極管和鍺二極管的特性

10、有所不同。,硅二極管,的反向擊穿特性比較硬、比較陡，反向飽和電流也很?。?鍺二極管,的反向擊穿特性比較軟，過(guò)渡比較圓滑，反向飽和電流較大。,U,BR,U,從擊穿的機(jī)理上看，硅二極管若,|,U,BR,|7V,時(shí)，主要是雪崩擊穿；若,U,BR,4V,則主要是齊納擊穿，當(dāng)在,4V,7V,之間兩種擊穿都有，有可能獲得零溫度系數(shù)點(diǎn)。,21,三、二極管的主要參數(shù),1,、最大整流電流,：是指二極管在長(zhǎng)期工作時(shí)，允許通過(guò)的最大正向電流。,2,、最高反向工作電壓,：是指二極管在長(zhǎng)期工作時(shí)，允許通過(guò)的最大反向電壓。,3,、反向電流,：是指二極管未擊穿時(shí)反向電流值,4,、最高工作頻率,：是指二極管具有單向?qū)щ娦缘淖?/p>

11、高工作頻率。,四、二極管的應(yīng)用,-,限幅器,利用二極管的單向?qū)щ娦赃_(dá)到各種限幅的目的。,正向?qū)ǎ悍聪蚪刂梗?電阻很小，近似為接通的開(kāi)關(guān),電阻很大，近似為斷開(kāi)的開(kāi)關(guān),22,E,u,i,當(dāng),E,u,i,當(dāng),E,i,u,23,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)半導(dǎo)體器件型號(hào)的命名舉例如下：,2 A P 9,用數(shù)字代表同類型器件的不同型號(hào),.,用字母代表器件的類型，,P,代表普通管,.,用字母代表器件的材料，,A,代表,N,型,Ge.B,代表,P,型,Ge,，,C,代表,p,型,Si,，,D,代表,N,型,Si,2,代表二極管，,3,代表三極管,.,24,五、穩(wěn)壓管,1,、穩(wěn)壓管：,具有穩(wěn)定電壓的特點(diǎn)，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)二極管，

12、它具有陡峭的反向擊穿特性，工作在反向擊穿狀態(tài)的一個(gè)二極管。,2,、符號(hào)：,3,、原理：,二極管反向擊穿時(shí)，當(dāng)反向電壓增大到一定值時(shí)，反向電流突然上升，此后當(dāng)反向電壓有極微小變化時(shí)，反向電流就會(huì)有很大的增加。穩(wěn)壓管利用了二極管的反向擊穿特性，來(lái)達(dá)到穩(wěn)壓目的。,25,4,、穩(wěn)壓管 的伏安特性：,26,5,、穩(wěn)壓管主要參數(shù),1,）穩(wěn)定電壓,2,）工作電流,3,）耗散功率,不被燒毀的最大耗散功率,4,）動(dòng)態(tài)電阻,動(dòng)態(tài)電阻越小越好,5,）電壓溫度系數(shù)：受溫度影響的系數(shù),27,小結(jié)：,PN,結(jié)的 形成,PN,結(jié)的單單向?qū)щ娦?二極管、穩(wěn)壓管的極性、符號(hào)特性曲線,28,例子：,和,均為硅管，,分別為,0V,

13、和,3V,的不同組合，求,通,0.7V,通,截止,0.7V,截止,通,0.7V,通,通,3.7V,通,29,知識(shí)擴(kuò)展,1,、器件命名法,30,2,、阻容器件,31,32,33,結(jié)束語(yǔ),當(dāng),你盡了自己的最大努力,時(shí),，,失敗,也是偉大,的，所以不要放棄，堅(jiān)持就是正確的。,When You Do Your Best,Failure Is Great,So DonT Give Up,Stick To The,End,謝謝,大家,榮幸,這,一路，與你同行,ItS An Honor To Walk With You All The,Way,演講人：,XXXXXX,時(shí) 間：,XX,年,XX,月,XX,日,