第1章晶體二極管1.1半導體物理基礎知識1.2PN結1.3晶體二極管電路的分析方法1.4晶體二極管的應用1.5其他二極管*2/4/20231無論何種用途的電子系統，均由各種功能的電子線路組成。電子線路是指有電子器件、并能對電信號實現某種功能處理的電路，它由電子器件加外圍電路構成。常用的電子器件有：晶體（半導體）二極管、三極管、場效應管、集成電路等。外圍電路主要由直流電源、電阻、電容以及集成電路中常用的電流源電路等組合而成。不同半導體器件具有不同的特性。而同一種半導體器件，當外圍電路提供不同條件時，電路又會呈現不同的功能。前言2/4/20232因此，要掌握各種功能電路的工作原理、性能特點，首先要了解各種半導體器件的外特性，掌握器件在不同條件下的等效模型及分析方法；然后再根據外部電路提供的條件，分析電路的功能和所能達到的性能。前言本章在簡要了解半導體基本知識的基礎上，重點掌握器件的外特性。熟悉三極管的各種模型，并會利用模型分析功能電路。2/4/20233鍺二極管固體放電二極管LED穩壓二極管整流二極管LD2/4/202341.1半導體物理基礎知識導體：自然界中很容易導電的物質（電阻率在10-4Ω·cm以下）稱為導體，金屬一般都是導體。。絕緣體：有的物質幾乎不導電（電阻率在1010Ω·cm以上），稱為絕緣體，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。。半導體：另有一類物質的導電特性處于導體和絕緣體之間（電阻率在10-3～109Ω·cm之間），稱為半導體，如鍺、硅、砷化鎵和一些硫化物、氧化物等。1.1.1本征半導體原子結構及簡化模型

半導體的導電性能與它的原子結構有關。2/4/20235元素的許多物理和化學性質都是由價電子決定的。Si原子Ge原子慣性核價電子+32+142/4/20236+4+4+4+4+4+4+4+4+4

完全純凈的、不含其他雜質且具有晶體結構的半導體稱為本征半導體。

將硅或鍺材料提純便形成單晶體，它的原子結構為共價鍵結構。價電子共價鍵圖1.1.2本征半導體結構示意圖一、本征半導體當溫度T=0

K時，半導體不導電，如同絕緣體。2/4/20237+4+4+4+4+4+4+4+4+4圖1.1.2本征半導體中的自由電子和空穴自由電子空穴若T，將有少數價電子克服共價鍵的束縛成為自由電子，在原來的共價鍵中留下一個空位——空穴。這種現象稱為本征（熱）激發。T

自由電子和空穴使本征半導體具有導電能力，但很微弱?？昭煽闯蓭д姷妮d流子，半導體中有兩種載流子。二、本征激發和復合2/4/20238在一定溫度下本征半導體中載流子的濃度是一定的，并且自由電子濃度n0與空穴的濃度p0相等，它們統稱為本征載流子濃度ni，即有ni2=n0

p0。本征半導體中載流子的熱平衡濃度值：

T=300K時，本征硅的載流子濃度:

ni

=1.5×1010cm-3，本征鍺的載流子濃度:

ni

=2.4×1013cm-3；當溫度每升高11℃，本征硅的增加一倍，溫度第升高12℃，本征鍺的增加一倍。本征激發復合當溫度不變時，達到動態平衡，即熱平衡三、熱平衡載流子濃度本征半導體中載流子的濃度取決于禁帶寬度Eg0和溫度T。2/4/202391.本征半導體中兩種載流子帶負電的自由電子帶正電的空穴

2.本征半導體中，自由電子和空穴總是成對出現，稱為電子-空穴對，故有n0

=p0即ni2=n0

p0。

3.本征半導體的載流子濃度對溫度非常敏感，因此，半導體器件的工作易受溫度影響。

4.

ni相對于原子密度只有三萬億分之一，因此，本征半導體的導電能力很微弱。鑒于以上兩缺點，本征半導體不宜直接用于制造半導體器件。小結2/4/2023101.1.2雜質半導體雜質半導體有兩種N型半導體P型半導體一、N型半導體(Negative)在硅或鍺的晶體中摻入少量的5價雜質元素，如磷、銻、砷等，即構成N型半導體(或稱電子型半導體)。常用的5價雜質元素有磷、銻、砷等。2/4/202311+4+4+4+4+4+4+4+4+4+5自由電子施主原子圖1.1.4N型半導體在室溫下雜質原子電離為一價正離子，但不是載流子。能施放自由電子的雜質稱為施主雜質。自由電子濃度遠大于空穴的濃度，即n0>>p0

。自由電子稱為多數載流子(簡稱多子)，空穴稱為少數載流子(簡稱少子)。包括本征激發自由電子和電離自由電子2/4/202312二、P型半導體+4+4+4+4+4+4+4+4+4在硅或鍺的晶體中摻入少量的3價雜質元素，如硼、鎵、銦等，即構成P型半導體。+3空穴濃度多于電子濃度，即p0>>n0?？昭槎鄶递d流子，電子為少數載流子。3價雜質原子稱為受主原子。受主原子空穴圖1.1.5P型半導體2/4/202313說明：1.摻入雜質的濃度決定多數載流子濃度；溫度決定少數載流子的濃度。3.雜質半導體總體上保持電中性。4.雜質半導體的表示方法如下圖所示。2.雜質半導體載流子的數目要遠遠高于本征半導體，因而其導電能力大大改善。(a)N型半導體(b)P型半導體圖雜質半導體的的簡化表示法2/4/202314三、多子和少子熱平衡濃度N型雜質半導體中多子與少子之間的定量關系服從兩個關系式：2、滿足電中性條件1、滿足相應的熱平衡條件當溫度一定時，兩種載流子的熱平衡濃度值的相乘積恒等于本征載流子濃度值ni的平方。整塊半導體中的正電荷量恒等于負電荷量。其中，Nd為施主雜質濃度。因為Nd值遠大于ni，因而有：n0≈Nd2/4/202315同理，在P型半導體中，帶正電荷的僅有多子空穴，而帶負電荷的有已電離的受主雜質和少子自由電子。因而，它的電中性條件為：例1-1-1一塊本征硅片中摻入五價元素砷，濃度Nd=8×1014cm-3。試求室溫T＝300K時的自由電子和空穴的熱平衡濃度值。Na為受主雜質濃度。解：五價元素砷為施主雜質，形成N型半導體。已知Nd=8×1014cm-3，值遠大于ni(=1.5×1010cm-3)，故多子電子濃度為：n0≈Nd

=8×1014cm-32/4/202316相應的少子空穴濃度：

由此可見，摻雜后，多子濃度遠大于少子濃度，且少量摻雜，載流子會有幾個數量級的增加，表明它的導電能力顯著增大。2/4/202317例1-1-2一塊本征硅片中，先摻入濃度為8×1016cm-3的五價砷原子，為N型半導體，再摻入濃度為5×1017cm-3的三價硼原子，試問它為何種雜質半導體，并求室溫時的多子和少子的熱平衡濃度值。p0=Na-Nd+n0≈Na-Nd=4.2×1017cm-3解：硼為受主雜質，Na=5×1017cm-3，砷為施主雜質，Nd=8×1016cm-3，且Na>Nd，結果是施主雜質釋放的自由電子除填補受主雜質產生的空穴外，單位體積內還余下了（Na-Nd）個空穴，且余下的雜質濃度遠遠大于本征載流子濃度，因而雜質半導體由原先的N型轉變為P型。根據電中性條件：2/4/202318相應的少子電子濃度可見，摻入不同性質的雜質，就可改變雜質半導體的導電類型，這個過程為雜質補償，它是制造PN結的一種主要方法。2/4/202319半導體和導體不同，導體中只有自由電子一種載流子，它在電場作用下產生定向的漂移運動，形成漂移電流。而半導體中有自由電子和空穴兩種載流子，它們除了在電場作用下形成漂移電流外，還會在濃度差的作用下產生定向的擴散運動，形成相應的擴散電流。1.1.3兩種導電機理-漂移和擴散2/4/202320

一、漂移與漂移電流電場作用下的漂移運動I電場EI空穴電流IpT電子電流InT2/4/202321總漂移電流密度為其中μ為遷移率，表示單位場強下的平均漂移速度，單位是cm2/V·s。表示單位場強下的平均漂移速度。半導體材料不同，載流子的遷移率也不同。在同一種半導體中，自由電子的遷移率比空穴的大。采用遷移率大的材料可以制成工作速度或工作頻率高的半導體器件。若設半導體材料的長度為l，截面積為S，則根據歐姆定律，該材料的電阻為ρ為電阻率，σ為電導率。2/4/202322例1-1-4試求室溫下⑴本征硅半導體和⑵摻入Nd=1016cm-3的雜質半導體的電導率。解：⑴本征硅半導體中，n0=p0=ni=1.5×1010cm-3，求得⑵摻入Nd=1016cm-3，形成N型半導體，其多子濃度n0=1016cm-3而少子濃度很小，可忽略，故上例表明，少量摻雜，σ就比本征半導體高6個數量級。2/4/202323在大多數半導體器件中，摻雜范圍一般自1015cm-3到1018cm-3，相應的σ自0.2S/cm到200S/cm。假設足夠強度的光均勻地照射在半導體上，半導體的熱平衡條件便受到破壞，由光照產生的載流子將疊加在熱平衡濃度值上。通常將它們稱為非平衡載流子，其濃度值分別用△n和△p表示，且△n=△p。總載流子濃度值半導體的電導率熱平衡電導率光電導率2/4/202324

二、擴散與擴散電流因濃度差引起載流子的定向運動稱為擴散運動。擴散運動產生的電流稱為擴散電流（DiffusionCurrent）。自由電子和空穴的擴散電流密度分別為式中，Dp、Dn稱為空穴、自由電子擴散系數，單位為cm2/s，它們的大小反映了擴散運動的難易程度。擴散系數是影響半導體器件導電性能的一個重要參數。2/4/202325對于同一種材料，擴散系數和遷移率之間關系上式稱為愛因斯坦關系式，稱為熱電壓，它具有電壓的量綱。T＝300K時，VT≈26mV。

注意：存在載流子濃度差是半導體區別于導體的一種特有現象。那么，由擴散運動產生的擴散電流是半導體區別于導體的一種特有的電流。2/4/2023261、半導體是依靠自由電子和空穴兩種載流子導電的。本征激發和復合達到動態平衡時，熱平衡載流子濃度隨溫度升高而迅速增大；1.1.4小結2、摻入不同雜質，形成N型和P型兩種雜質半導體。其中N型半導體中多子為自由電子，少子為空穴，施主雜質為正離子。P型半導體中多子為空穴，少子為自由電子，受主雜質為負離子；3、半導體有兩種導電方式：電場作用下產生的漂移電流和非平衡載流子濃度差作用下產生的擴散電流。前者與電場強度成正比，比例系數為μ；后者與濃度梯度成正比，比例系數為D。2/4/2023271、本征半導體與雜質半導體有什么區別？2、試解釋空穴的作用，它與正離子有什么不同？

⑴載流子的濃度；⑵ni與溫度的關系；⑶導電特性（電導率）

①本征半導體中，電子－空穴成對出現，保持電中性；②摻雜后能形成P型半導體；③當半導體中出現非平衡載流子（如光照）而建立濃度差時，仍能處處滿足電中性，而有了濃度差才能產生擴散電流。因此說沒有空穴就沒有半導體的擴散運動和擴散電流。

①載流子與非載流子；②空穴可以與自由電子復合，而正離子不能。3、同一溫度T=300K時，N型雜質半導體中的多子濃度一定比本征半導體中的載流子濃度大。對嗎？2/4/202328PN結是結型半導體器件的核心，是學習和分析半導體器件和集成電路的基礎。1.2PN結在一塊半導體單晶上一側摻雜成為P型半導體，另一側摻雜成為N型半導體，兩個區域的交界處就形成了一個特殊的薄層，稱為PN結。根據P型區與N型區有效摻雜濃度是否相等，PN結有對稱結和不對稱結之分。實際的PN結都是不對稱結，其中P區摻雜濃度大于N區的稱為P+N結，反之稱為PN+結。2/4/2023291.點接觸型二極管(a)點接觸型

二極管的結構示意圖二極管的結構PN結面積小，結電容小，用于檢波和變頻等高頻電路。2/4/2023303.平面型二極管往往用于集成電路制造工藝中。PN結面積可大可小，用于高頻整流和開關電路中。2.面接觸型二極管PN結面積大，用于工頻大電流整流電路。(b)面接觸型(c)平面型4二極管的代表符號D2/4/202331PNPN結圖PN結的形成一、PN結的形成1.2.1動態平衡下的PN結2/4/202332PN結中載流子的運動耗盡層空間電荷區PN1.擴散運動2.擴散運動形成空間電荷區電子和空穴濃度差形成多數載流子的擴散運動?！狿N結，耗盡層。PN2/4/2023333.空間電荷區產生內電場PN空間電荷區內電場Vd空間電荷區正負離子之間電位差Vd——電位壁壘；——

內電場；內電場阻止多子的擴散——

阻擋層。4.漂移運動內電場有利于少子運動—漂移。少子的運動與多子運動方向相反阻擋層2/4/2023345.擴散與漂移的動態平衡擴散運動使空間電荷區增大，擴散電流逐漸減??；隨著內電場的增強，漂移運動逐漸增加；當擴散與漂移相等時，PN結稱為動態平衡時的PN結。動態平衡時，凈空穴電流密度和凈電子電流密度都為零。空間電荷區的寬度也達到穩定。對稱結

PN不對稱結2/4/202335二、內建電位差動態平衡時不對稱的PN結區內的不同點，其電場強度也不同，在交界處的電場強度最強，在結邊界處（-xp，xn）電場強度為零，兩邊中性區沒有電場。2/4/202336由于結區電場的存在，引起結區各點電位的不同。電場中各點的電場強度為該點電位梯度的負值，即E(x)=-dV/dx。故根據動態平衡時，阻擋層內凈空穴電流為零及愛因斯坦關系式Dp/μp=VT可得

PN結兩邊區域的雜質濃度越高，Vd越大；溫度升高，因ni2增長很快，故Vd隨溫度的上升而減小，每升高1℃，Vd減小2.5mV。室溫時鍺的Vd≈(0.2～0.3)V，硅的Vd≈(0.5～0.7)V。2/4/202337三、阻擋層寬度由阻擋層內正負電荷量的絕對值相等可推得阻擋層兩側的寬度與摻雜濃度的關系為該式說明，在阻擋層內，摻雜濃度高的一側寬度較窄，而摻雜濃度低的一側寬度較寬，即阻擋層寬度主要向摻雜濃度低的一側擴展。實際上，PN結的總寬度的值可小到0.1～1μm數量級。上面所討論的PN結，是由均勻摻雜的P型和N型半導體構成的，因此它們在交界面上的雜質分布是一突變，稱為突變結。此外，還有緩變結、超突變結等。2/4/202338一、正向特性又稱正向偏置，簡稱正偏。外電場方向內電場方向耗盡層VFRI空間電荷區變窄，有利于擴散運動，電路中有較大的正向電流。圖1.1.6PN什么是PN結的單向導電性？有什么作用？1.2.2PN結的伏安特性2/4/2023392/4/202340在PN結加上一個很小的正向電壓，即可得到較大的正向電流，為防止電流過大，可接入限流電阻R。反向接法時，外電場與內電場的方向一致，增強了內電場的作用；外電場使空間電荷區變寬；不利于擴散運動，有利于漂移運動，漂移電流密度大于擴散電流密度即Jt>Jd，電路中產生反向電流IS；由于少數載流子濃度很低，反向電流數值非常小。二、反向特性2/4/202341耗盡層圖1.1.7PN結加反相電壓時截止反向電流IS又稱反向飽和電流。對溫度十分敏感，隨著溫度升高，IS將急劇增大。PN外電場方向內電場方向VRRIS2/4/202342內電場作用下，P區在阻擋層邊界處的少子漂移到N區，N區在阻擋層邊界處的少子空穴漂移到P區。故在阻擋層兩側邊界處的少子濃度等于零。Vd+VR2/4/202343漂移電流的大小與少子的濃度有關。少子的濃度取決于兩個方面的因素：一方面半導體中摻雜濃度愈高，相應的熱平衡少子就愈??；另一方面溫度升高，本征激發加劇，少子濃度增加。反向飽和電流隨溫度的上升而增大是影響半導體器件的重要方面?？梢姡琍N結具有單向導電性，即正向導通，反向截止。硅PN結的IS約為(10-16～10-9)A，鍺PN結的IS約為(10-8～10-6)A。2/4/202344IS：反向飽和電流（少子形成，其值與vD無關）；VT=kT/q：熱電壓（T＝300K時，VT

26mV）；vD為PN結兩端的外加電壓；m尺寸系數（本書中取1）。三、伏安特性iD的近似計算公式正向特性和反向特性可統一由下列指數函數表示:2/4/202345iD=f

(vD

)之間的關系曲線。604020–0.002–0.00400.51.0–25–50iD/mAvD/V正向特性Von擊穿電壓V(BR)反向特性PN結的伏安特性⑴當PN結加正向偏置電壓時，只有當正向電壓大于起始導通電壓Von時，其正向電流才明顯增加。⑵由于硅的本征載流子深度比鍺的小一千多倍，故硅二極管的起始導通電壓比鍺的大。鍺二極管的起始導通電壓約為0.2V。⑶實際應用中，二極管導通時的端電壓可以認為基本不變。2/4/2023461.2.3PN結的擊穿特性一、雪崩擊穿二、齊納擊穿雪崩擊穿不僅與電場強度有關，還與阻擋層寬度有關。齊納擊穿發生在摻雜濃度較高的PN結中，擊穿電壓較低，且其值隨著摻雜濃度的增加而減小。2/4/2023471.穩壓管的伏安特性(a)符號(b)2CW17伏安特性利用二極管反向擊穿特性實現穩壓。穩壓二極管穩壓時工作在反向電擊穿狀態，反向電壓應大于穩壓電壓。DZ三、穩壓二極管2/4/202348(1)穩定電壓VZ(2)動態電阻rZ在規定的穩壓管反向工作電流IZ下，所對應的反向工作電壓。rZ=VZ/IZ(3)最大耗散功率

PZM(4)最大穩定工作電流IZmax和最小穩定工作電流

IZmin(5)溫度系數——VZ2、穩壓管的主要參數2/4/202349溫度系數為負溫度系數為正2/4/2023501.2.4PN結的溫度特性在環境溫度升高時，二極管的正向特性將左移，反向特性將下移。溫度升高到極端時，本征激發占支配地位，雜質半導體就得與本征半導體相似，PN結也就不存在了。最高工作溫度：硅為150～200℃，鍺為75～100℃。–50iD/mAvD

/V0.20.4–2551015–0.01–0.020溫度增加溫度每升高10℃，IS約增加一倍。溫度升高1℃，Vth約減小2.5mV。一、PN結伏安特性的溫度特性2/4/2023511.2.3PN結的擊穿特性三、擊穿電壓的溫度特性雪崩擊穿電壓具有正的溫度系數。齊納擊穿具有負的溫度系數。一般6V以下的擊穿屬于齊納擊穿，而高于6V的擊穿主要是雪崩擊穿。當穩壓管的穩定電壓在6V左右時，兩種擊穿將同時發生，它的溫度系數可接近于零。2/4/2023521.2.5PN結的電容特性當PN上的電壓發生變化時，PN結中儲存的電荷量將隨之發生變化，使PN結具有電容效應。電容效應包括兩部分勢壘電容CT擴散電容CD是由PN結的空間電荷區變化形成的。(a)PN結加正向電壓（b)PN結加反向電壓-N空間電荷區PVRI+VN空間電荷區PRI+-VVCj=CT+CD2/4/202353空間電荷區的正負離子數目發生變化，如同電容的放電和充電過程。故將這種效應等效為勢壘電容，用CT表示。勢壘電容的大小可用下式表示：

Vd為內建電位差，n為常數，稱為變容指數，其值與PN結的工藝結構有關。CT與外加反偏電壓之間呈現非線性的特性。一、勢壘電容CT2/4/202354二、擴散電容CDQ是由多數載流子在擴散過程中積累而引起的。在某個正向電壓下，P區中的電子濃度np(或N區的空穴濃度pn)分布曲線如圖中曲線1所示。x=0處為P區與耗盡層的交界處當電壓加大，np(或pn)會升高，如曲線2所示(反之濃度會降低)。OxnPQ12QQ正向電壓變化時，變化載流子積累電荷量發生變化，相當于電容器充電和放電的過程——擴散電容效應。圖1.2.11PNPN結當加反向電壓時，擴散運動被削弱，擴散電容的作用可忽略。2/4/202355綜上所述：PN結總的結電容Cj包括勢壘電容CT和擴散電容CD兩部分。CT和CD值都很小，通常為幾個皮法~幾十皮法，有些結面積大的二極管可達幾百皮法。當反向偏置時，勢壘電容起主要作用，可以認為Cj

CT。一般來說，當二極管正向偏置時，擴散電容起主要作用，即可以認為Cj

CD；在信號頻率較高時，須考慮結電容的作用。三、PN結電容2/4/202356四、變容二極管結電容隨反向電壓的增加而減小，這種效應顯著的二極管稱為變容二極管。變容二極管在高頻電子線路中應用廣泛，例如，在諧振回路中作為電調諧元件，在壓控振蕩器中作為被控元件等。2/4/202357

1.3晶體二極管電路的分析方法由于二極管電阻特性的非線性，因此分析二極管電路時，應采用適合于非線性器件的分析方法。限制作用于非線性器件的電壓和電流的范圍，將非線性器件近似看作線性元件，或將其作為分段線性的元件來處理。因此，在一定電壓或電流的范圍內，就可用線性電路的方法分析二極管電路。

1.3.1晶體二極管模型

一、數學模型

指數模型一般只用于計算機仿真。2/4/202358

二、伏安特性曲線伏安特性曲線是晶體二極管的曲線模型。伏安特性曲線可以根據數學表達式直接描繪得到。

而實際上一般都是通過實測得到的。

測量精度越高，伏安特性曲線就越逼近實際器件特性。

2/4/202359

三、等效電路模型理想二極管在導通時，其兩端電壓為零；在截止時，通過二極管的電流為零。所以理想二極管可用一個理想的開關來等效。1.大信號電路模型2/4/2023601.大信號電路模型2/4/2023612.小信號電路模型前面討論的理想化模型、恒壓降模型、折線模型都是在信號信號較大時對正向指數特性曲線的近似等效。當二極管工作在正向特性的某一小范圍內時，其正向特性可以等效成一個微變電阻。即根據得Q點處的微變電導圖1-3-8二極管小信號電路模型2/4/202362圖1-3-8晶體二極管的小信號電路模型和高頻小信號電路模型rjrsCjrjrs(a)(b)

rj為Q點處曲線斜率的倒數，稱為PN結的動態電阻，rs為P區和N區的體電阻和引線接觸電阻之和。小信號電路模型受到△V足夠小的限制，工程上，限定|△V|<10mV。常溫下（T=300K）2/4/202363圖解法是將電路分為兩部分：具有非線性電阻特性的二極管伏安特性曲線和線性電路部分。線性電路方程為：1.3.2晶體二極管電路分析方法一、圖解分析法1.直流分析它所確定的直線為直流負載線，斜率為-1/R。2/4/2023642.交流分析vi的變化使負載線的變化，而負載線的變化又致使其與特性曲線的交點Q也按同樣的正弦規律變化，Q點在曲線上“振動”，從而畫出二極管兩端電壓VQ+vd以及電流iD=IQ+id的波形。VQ2/4/202365二、等效電路分析法1.直流分析采用簡化電路模型進行二極管的分析2/4/2023662.交流分析2/4/202367

1.4晶體二極管的應用利用二極管的單向導電性和反向擊穿特性，可以構成整流、穩壓、限幅等各種功能電路。電源設備的組成框圖：2/4/202368理想模型分析結果恒壓降模型分析結果一、整流電路

1.4.1整流與穩壓電路2/4/202369穩壓電路正常穩壓時VO=VZ#不加R可以嗎？#上述電路VI為正弦波，且幅值大于VZ，VO的波形是怎樣的？（1）設電源電壓波動(負載不變)VI↑→VO↑→VZ↑→IZ↑↑↓VO↓←VR↑←IR↑（2）設負載變化(電源不變)略如電路參數變化？VOVI2/4/202370例1：穩壓二極管的應用RLvivoRDZiiziLVZ穩壓二極管技術數據為：穩壓值VZ=10V，Izmax=12mA，Izmin=2mA，負載電阻RL=2k，輸入電壓vi=12V，限流電阻R=200，求iZ。若負載電阻變化范圍為1.5k－4k，是否還能穩壓？2/4/202371RLvivoRDZiiziLVZVZ=10Vvi=12VR=200Izmax=12mAIzmin=2mARL=2k(1.5k~4k)iL=vo/RL=VZ/RL=10/2=5（mA）i=（vi-VZ）/R=（12-10）/0.2=10（mA）iZ=i-iL=10-5=5（mA）RL=1.5k,iL=10