1.1-1.2半导体基础知识和PN结单向导电性

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电子技术Electronic Technology 教材： 《电子技术》

授课方法： 讲授、讨论和练习相结合 任课教师： 郝振洋

E-mail: zhenyang_hao@

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0506301 —304班学生成绩统计 电子技术

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0506305 、0706101、301、302班学生成绩统计 电子技术

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电路定律、分析方法

电工

电子技术

交流电路分析

技术

电磁学

三相电动机 4上页 下页 返回

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电子技术的内容简介模拟电路 处理时域中连续信号的电路

电子技术数字电路 处理时域中不连续信号的电路

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电子技术模拟电路

数字电路

应用电路 运算放大器 基本放大电路

电 子 元

器

件

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绪 论电子技术的发展概况 电子技术的内容简介 学习电子技术的目的 学习电子技术的方法

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电子技术的发展概况

电子 技术

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电子技术的发展概况电子技术的定义： 电子技术是根据电子学的原理，运用电子器件设计 和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学。 伴随着电子技术的发展而飞速发展起来的电子计 算机所经历的四个阶段充分说明了电子技术发展 的四个阶段的特性： –第一代(1946~1957)电子管计算机 –第二代(1958~1963)晶体管计算机 –第三代(1964~1970)集成电路计算机 –第四代(1971~)大规模集成电路计算机 10上页 下页 返回

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第一代(1946~1957)电子管计算机时代： 它的基本电子元件是电子管，内存储器采用水银延迟 线，外存储器主要采用磁鼓、纸带、卡片、磁带等。体积 大，耗电多，速度低，造价高，使用不便，主要局限于一 些军事和科研部门进行科学计算。

真空电子管 电子数字积分计算机( ENIAC )

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第二代(1958~1963)晶体管计算机时代： 它的基本电子元件是晶体管，内存储器大量使用磁 性材料制成的磁芯存储器。与第一代电子管计算机相比， 晶体管计算机体积小，耗电少，成本低，逻辑功能强， 使用方便，可靠性高 。

晶体管

IBM 7090

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第三代(1964~1970)集成电路计算机时代： 它的基本元件是小规模集成电路和中规模集成电路， 磁芯存储器进一步发展，并开始采用性能更好的半导体存 储器，运算速度提高到每秒几十万次基本运算。体积缩小， 价格降低，功能增强，可靠性大大提高。

小规模集成电路板 IBM 360

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第四

代(1971~)大规模集成电路计算机时代： 它的基本元件是大规模集成电路，甚至超大规模集 成电路，集成度很高的半导体存储器替代了磁芯存储器， 运算速度可达每秒几百万次，甚至上亿次基本运算。具 有体积小、功能强、可靠性高等特点。

微控制芯片(MCU)

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基站

射频接收器

A/D

CPU

D/A

喇叭

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第一章 半导体二极管和三极管

1.1 半导体的基本知识1.2 PN结及其单向导电性

1.3 半导体二极管1.4 稳压管 1.5 半导体三极管

小16

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1.1 半导体的基本知 识1.1.1 导体、绝缘体和半导体

1.1.2 本征半导体及其导电性1.1.3 杂质半导体

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1.1.1 半导体的特性自然界按物质的导电性能的优劣三大类： 1 . 在自然界中，有的物质很容易导电，如铜、铝、 铁、银等，我们称之为导体(ρ<10-4Ω·cm) 。 2 . 有的物质不导电，如塑料、陶瓷、石英、橡胶 等，称之为绝缘体(ρ>109Ω·cm )。 3. 还有一类物质，其导电性能介于导体和绝缘体

之间，我们称之为半导体，常用的半导体材料有硅 (Si)、锗(Ge)、砷化镓(GaAs)等，其中硅/锗应用最广。18上页 下页 返回

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半导体特点： 1) 在外界能源的作用下，导电性能显 著变化。光敏元件、热敏元件属于此类。 2) 在纯净半导体内掺入杂质，导电性 能显著增加。二极管、三极管属于此类。

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原子结构示意图

+14 Si

2

8

4

+32 Ge

2

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硅原子结构示意图 20

锗原子结构示意图上页

硅、锗原子 的简化模型下页 返回

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1.1.2 本征半导体本征半导体就是完全纯净的半导体 平面结构 立体结构 +4 +4 +4

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