場(chǎng)效應(yīng)晶體管

1、場(chǎng)效應(yīng)晶體管場(chǎng)效應(yīng)管的特點(diǎn)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管第四章第四章絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管第四節(jié)第四節(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管簡(jiǎn)稱場(chǎng)效應(yīng)管，用場(chǎng)效應(yīng)晶體管簡(jiǎn)稱場(chǎng)效應(yīng)管，用FET來表示來表示 （Field Effect Transistor）。）。一、絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管一、絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管是一種金屬絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管是一種金屬氧化物氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管，簡(jiǎn)稱應(yīng)管，簡(jiǎn)稱MOS管。管。MOS管按管按工作工作方式方式分類分類增強(qiáng)型增強(qiáng)型MOS管管耗盡型耗盡型MOS管管N溝道溝道P溝道溝道N溝道溝道P溝道溝道第四節(jié)第四節(jié)（一）（一）N N溝道增強(qiáng)型溝道增強(qiáng)型MOSMOS管的結(jié)

2、構(gòu)和工作原理管的結(jié)構(gòu)和工作原理NNb-襯底引線襯底引線sgdP襯底襯底bSiO2絕絕緣層緣層g-柵極柵極S-源極源極d-漏極漏極N型區(qū)型區(qū)ggssddbb箭頭方向是區(qū)別箭頭方向是區(qū)別N溝道與溝道與P溝道的標(biāo)志溝道的標(biāo)志第四節(jié)第四節(jié)N溝道溝道P溝道溝道鋁鋁2.工作原理工作原理（1）感生溝道的形成）感生溝道的形成在電場(chǎng)的作用下，可以把在電場(chǎng)的作用下，可以把P型襯底表面層中多數(shù)載流子空穴全部排斥型襯底表面層中多數(shù)載流子空穴全部排斥掉，形成空間電荷區(qū)。掉，形成空間電荷區(qū)。當(dāng)當(dāng)uGS增加到某一臨界電壓增加到某一臨界電壓(UT)值時(shí)，吸引足夠多的電子，在值時(shí)，吸引足夠多的電子，在P型半導(dǎo)型半導(dǎo)體的表面附近

3、感應(yīng)出一個(gè)體的表面附近感應(yīng)出一個(gè)N型層型層,形成反型層形成反型層漏源之間的導(dǎo)電溝道。漏源之間的導(dǎo)電溝道。 開始形成反型層的開始形成反型層的uGS稱為開啟電壓稱為開啟電壓(UT)。uGS越高，電場(chǎng)越強(qiáng)，感越高，電場(chǎng)越強(qiáng)，感應(yīng)的電子越多，溝道就越寬。應(yīng)的電子越多，溝道就越寬。uGSgb自由電子自由電子反型層反型層耗盡區(qū)耗盡區(qū)第四節(jié)第四節(jié)絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管是利用電場(chǎng)效應(yīng)來改變導(dǎo)電通道的寬窄，從絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管是利用電場(chǎng)效應(yīng)來改變導(dǎo)電通道的寬窄，從而控制漏而控制漏-源極間電流的大小。源極間電流的大小。柵極和源極之間加正向電壓柵極和源極之間加正向電壓耗盡區(qū)耗盡區(qū)鋁鋁SiO2襯底襯底 P型硅型硅gbuGS受主離

4、子受主離子空穴空穴（2）柵源電壓）柵源電壓uGS對(duì)漏極電流對(duì)漏極電流iD的控制作用的控制作用在柵源電壓在柵源電壓uGS=0時(shí)，沒有導(dǎo)電溝道。漏源極之間存在兩個(gè)背向時(shí)，沒有導(dǎo)電溝道。漏源極之間存在兩個(gè)背向PN結(jié)，其中一個(gè)為反向偏置，只能流過很小的反向飽和電流，結(jié)，其中一個(gè)為反向偏置，只能流過很小的反向飽和電流，iD0。增大增大VGG，使，使uGS=UT時(shí)形成導(dǎo)電溝道。在正向漏源電壓作用下，時(shí)形成導(dǎo)電溝道。在正向漏源電壓作用下，溝道內(nèi)的多子（電子）產(chǎn)生漂移運(yùn)動(dòng)，形成漏極電流溝道內(nèi)的多子（電子）產(chǎn)生漂移運(yùn)動(dòng)，形成漏極電流iD。uGS變大變大iD變大變大溝道寬度變寬溝道寬度變寬溝道電阻變小溝道電阻變小

5、NNVDDVGGsdbgiDPN溝道溝道uGSUT時(shí)才能形成導(dǎo)電溝道時(shí)才能形成導(dǎo)電溝道第四節(jié)第四節(jié)uGS對(duì)對(duì)iD的控制作用：的控制作用：（3）漏源電壓）漏源電壓uDS對(duì)漏極電流對(duì)漏極電流iD的影響的影響uGSUT 時(shí)，溝道形成。當(dāng)時(shí)，溝道形成。當(dāng)uDS較小，即較小，即uGDUT時(shí)，溝道寬度受時(shí)，溝道寬度受uDS的影的影響很小，溝道電阻近似不變，響很小，溝道電阻近似不變，iD隨隨uDS的增加呈線性增加。的增加呈線性增加。當(dāng)當(dāng)uDS增大時(shí)，溝道各點(diǎn)與柵極間電壓不等，使溝道從源極向漏極逐漸變?cè)龃髸r(shí)，溝道各點(diǎn)與柵極間電壓不等，使溝道從源極向漏極逐漸變窄。隨著窄。隨著uDS增大，溝道電阻迅速增大，增大，

6、溝道電阻迅速增大，iD不再隨不再隨uDS線性增大。線性增大。繼續(xù)增大繼續(xù)增大uDS ，則，則uGD UTuGD=UTuGDUT，uDS很小，很小，uGDUT的的情況。情況。若若uGS不變，溝道電阻不變，溝道電阻rDS不變，不變，iD隨隨uDS的增大而線性的增大而線性上升。上升。uGS變大，變大， rDS變小，看作變小，看作由電壓由電壓uGS控制的可變電阻?？刂频目勺冸娮琛５谒墓?jié)第四節(jié) 截止區(qū)截止區(qū)該區(qū)對(duì)應(yīng)于該區(qū)對(duì)應(yīng)于uGSUT的情況的情況由于沒有感生溝道，故電流由于沒有感生溝道，故電流iD0，管子處于截止?fàn)顟B(tài)。，管子處于截止?fàn)顟B(tài)。2 4 6 8 101214161234560uGS=6V435

7、uDS(V)iD(mA)2 恒流區(qū)恒流區(qū)（飽和區(qū)）飽和區(qū)）區(qū)區(qū)對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng) 預(yù)夾斷后，預(yù)夾斷后，uGSUT，uDS很大，很大，uGDUT）其中其中K為常數(shù)，由管子結(jié)構(gòu)決定，可以估算出來。為常數(shù)，由管子結(jié)構(gòu)決定，可以估算出來。第四節(jié)第四節(jié)UT（三）（三）N N溝道增強(qiáng)型溝道增強(qiáng)型MOSMOS管的主要參數(shù)管的主要參數(shù)直流參數(shù)直流參數(shù)交流參數(shù)交流參數(shù)極限參數(shù)極限參數(shù)第四節(jié)第四節(jié) 1.直流參數(shù)直流參數(shù)（2）直流輸入電阻）直流輸入電阻RGS（1）開啟電壓）開啟電壓UT在襯底表面感生在襯底表面感生出導(dǎo)電溝道所需出導(dǎo)電溝道所需的柵源電壓。實(shí)的柵源電壓。實(shí)際上是在規(guī)定的際上是在規(guī)定的uDS條件下，增大條件下，增大

8、uGS，當(dāng)，當(dāng)iD達(dá)到規(guī)達(dá)到規(guī)定的數(shù)值時(shí)所需定的數(shù)值時(shí)所需要的要的uGS值。值。在在uDS=0的條件的條件下，柵極與源下，柵極與源極之間加一定極之間加一定直流電壓時(shí)，直流電壓時(shí)，柵源極間的直柵源極間的直流電阻。流電阻。RGS的的值很大，一般值很大，一般大于大于 。910第四節(jié)第四節(jié)2.交流參數(shù)交流參數(shù)定義：當(dāng)定義：當(dāng)uDS一定時(shí)，漏極電流變化量與引起這一變化的柵源一定時(shí)，漏極電流變化量與引起這一變化的柵源電壓變化量之比，即電壓變化量之比，即常數(shù)DSGSDmuuiggm相當(dāng)于轉(zhuǎn)移特性的斜率，反映了場(chǎng)效應(yīng)管的放大能力。相當(dāng)于轉(zhuǎn)移特性的斜率，反映了場(chǎng)效應(yīng)管的放大能力。它可以從輸出特性上求出，或根據(jù)轉(zhuǎn)

9、移特性的表達(dá)式求導(dǎo)它可以從輸出特性上求出，或根據(jù)轉(zhuǎn)移特性的表達(dá)式求導(dǎo)數(shù)得到。數(shù)得到。（2）極間電容：）極間電容：柵、源極間電容柵、源極間電容Cgs和柵、漏極間電容和柵、漏極間電容Cgd，它影響高頻性能的交流參數(shù)，應(yīng)越小越好。，它影響高頻性能的交流參數(shù)，應(yīng)越小越好。第四節(jié)第四節(jié)（1）跨導(dǎo)）跨導(dǎo)gm3.極限參數(shù)極限參數(shù)是指場(chǎng)效應(yīng)管工作時(shí)，允許的最大漏極電流。是指場(chǎng)效應(yīng)管工作時(shí)，允許的最大漏極電流。是指管子允許的最大耗散功率，是指管子允許的最大耗散功率，相當(dāng)于雙極型晶體管的相當(dāng)于雙極型晶體管的PCM。第四節(jié)第四節(jié)2 4 6 8 1012 14 160uGS=7V546uDS(V)iD(mA)3（1）

10、漏極最大允許電流）漏極最大允許電流IDM（2）漏極最大耗散功率）漏極最大耗散功率PDMDSDDMuiPDMI在輸出特性上畫出臨界最大功耗在輸出特性上畫出臨界最大功耗線。線。是指在是指在uDS=0時(shí)，柵源極間絕緣層發(fā)生擊穿，產(chǎn)生很大的短路時(shí)，柵源極間絕緣層發(fā)生擊穿，產(chǎn)生很大的短路電流所需的電流所需的uGS值。擊穿將會(huì)損壞管子。值。擊穿將會(huì)損壞管子。是指在是指在uDS增大時(shí)，使增大時(shí)，使iD開始急劇增開始急劇增加的加的uDS值。值。（3）柵源極間擊穿電壓）柵源極間擊穿電壓U(BR)GS（4）漏源極間擊穿電壓）漏源極間擊穿電壓U(BR)DSU(BR)DS此時(shí)不僅產(chǎn)生溝道中的電子參與導(dǎo)此時(shí)不僅產(chǎn)生溝道

11、中的電子參與導(dǎo)電，空間電荷區(qū)也發(fā)生擊穿，使電電，空間電荷區(qū)也發(fā)生擊穿，使電流增大。流增大。第四節(jié)第四節(jié)DSDDMuiPDMI2 4 6 8 1012 14 160uGS=7V546uDS(V)iD(mA)3（四）（四）N溝道耗盡型溝道耗盡型MOS管管1.工作原理工作原理VDDNNsgdbPiDN溝道溝道結(jié)構(gòu)示結(jié)構(gòu)示意圖意圖SiO2絕緣層中摻入大量的正離子。絕緣層中摻入大量的正離子。P襯底表面已經(jīng)出現(xiàn)反型層，存在導(dǎo)襯底表面已經(jīng)出現(xiàn)反型層，存在導(dǎo)電溝道。電溝道。在在uGS=0時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)uGS0時(shí)時(shí)感生溝道加寬，感生溝道加寬，iD增大。增大。感生溝道變窄，感生溝道變窄，iD減小。減小。當(dāng)當(dāng)uGS達(dá)到某

12、一負(fù)電壓值達(dá)到某一負(fù)電壓值UP時(shí)，抵消時(shí)，抵消了由正離子產(chǎn)生的電場(chǎng)，導(dǎo)電溝道消了由正離子產(chǎn)生的電場(chǎng)，導(dǎo)電溝道消失，失，iD0，UP稱為夾斷電壓。稱為夾斷電壓。當(dāng)當(dāng)uGS0時(shí)時(shí)第四節(jié)第四節(jié)sgdb符號(hào)符號(hào)輸出特性輸出特性轉(zhuǎn)移特性轉(zhuǎn)移特性2 4 6 8 101214160uGS=0V1-12uDS(V)iD(mA)-224681012iD(mA)012345-1-2-324681012uGS(V)UPIDSSuDS=10V2.特性曲線特性曲線預(yù)夾斷軌跡方程：預(yù)夾斷軌跡方程：PGSDSUuu轉(zhuǎn)移特性曲線方程：轉(zhuǎn)移特性曲線方程：2PGSDSSD1）（UuIi其中其中IDSS是是uGS=0時(shí)的時(shí)的iD值

13、，稱為零偏漏級(jí)電流，也稱飽和漏極電流。值，稱為零偏漏級(jí)電流，也稱飽和漏極電流。第四節(jié)第四節(jié)3.主要參數(shù)主要參數(shù)實(shí)際測(cè)量時(shí)，是在規(guī)定的實(shí)際測(cè)量時(shí)，是在規(guī)定的uDS條件下，使條件下，使iD減小到規(guī)定的減小到規(guī)定的微小值時(shí)所需的微小值時(shí)所需的uGS值。值。該電流為該電流為uDS在恒流區(qū)在恒流區(qū)范圍內(nèi)，且范圍內(nèi)，且uGS=0v時(shí)時(shí)的的iD值，亦稱飽和漏值，亦稱飽和漏極電流。極電流。第四節(jié)第四節(jié)（1）夾斷電壓）夾斷電壓UP是指導(dǎo)電溝道完全夾斷時(shí)所需的柵源電壓。是指導(dǎo)電溝道完全夾斷時(shí)所需的柵源電壓。（2）零偏漏極電流）零偏漏極電流IDSS它反映了零柵壓時(shí)原始它反映了零柵壓時(shí)原始溝道的導(dǎo)電能力。溝道的導(dǎo)電能

14、力。iD(mA)012345-1-2-324681012uGS(V)UPIDSSuDS=10V二、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管二、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管JFET(Junction Field Effect Transistor)兩個(gè)兩個(gè)P+區(qū)中間的區(qū)中間的N型半導(dǎo)體，在加上正向型半導(dǎo)體，在加上正向uDS電壓時(shí)就有電流流過，故稱為電壓時(shí)就有電流流過，故稱為N溝道。溝道。S-源極源極g-柵極柵極d-漏極漏極NP第四節(jié)第四節(jié)S-源極源極g-柵極柵極d-漏極漏極NP當(dāng)當(dāng)uGS=0時(shí)，就有導(dǎo)電溝道存在，故而這種管子時(shí)，就有導(dǎo)電溝道存在，故而這種管子也屬于耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管。也屬于耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管。sdgVDDVGGP溝道溝道uGSuD

15、SiDNsgd第四節(jié)第四節(jié)N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管sdgVGGPuGS改變改變uGS的大小，就可以的大小，就可以改變溝道寬窄，即改變改變溝道寬窄，即改變溝道的電阻，從而控制溝道的電阻，從而控制iD的大小。這與絕緣柵場(chǎng)的大小。這與絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管是一樣的。效應(yīng)管是一樣的。dN溝溝道道空間電荷區(qū)空間電荷區(qū)sgPuGS=0sdgVGGPuGSUP uGS UPuGD=UPuGDUPuDS對(duì)導(dǎo)電溝道的影響對(duì)導(dǎo)電溝道的影響VGGsdgVDDsdgVDDVGG隨著隨著uDS增大，增大，PN結(jié)加寬，將產(chǎn)生結(jié)加寬，將產(chǎn)生預(yù)夾斷。預(yù)夾斷。第四節(jié)第四節(jié)UP 0，則兩個(gè)，則兩個(gè)PN結(jié)是正向結(jié)是正向偏置，將會(huì)

16、產(chǎn)生很大的柵極電流，有可能損壞偏置，將會(huì)產(chǎn)生很大的柵極電流，有可能損壞管子。管子。IDSS2 4 6 8 101214161234560uGS=0V-2-3-1uDS(V)iD(mA)-41234特性曲線特性曲線第四節(jié)第四節(jié)三、場(chǎng)效應(yīng)管的特點(diǎn)三、場(chǎng)效應(yīng)管的特點(diǎn)場(chǎng)效應(yīng)管與雙極型晶體管相比：場(chǎng)效應(yīng)管與雙極型晶體管相比：（）（）場(chǎng)效應(yīng)管中場(chǎng)效應(yīng)管中，導(dǎo)電過程是多數(shù)載流子的漂移，導(dǎo)電過程是多數(shù)載流子的漂移運(yùn)動(dòng)，故稱為單極型晶體管；運(yùn)動(dòng)，故稱為單極型晶體管；雙極型晶體管雙極型晶體管中既有中既有多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)又有少子的漂移運(yùn)動(dòng)。多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)又有少子的漂移運(yùn)動(dòng)。（）場(chǎng)效應(yīng)管場(chǎng)效應(yīng)管是通過柵極電壓是通過柵極

17、電壓uGS來控制漏極電流來控制漏極電流iD，稱為電壓控制器件；，稱為電壓控制器件；雙極型晶體管雙極型晶體管是利用基極是利用基極電流電流iB（或射極電流（或射極電流iE）來控制集電極電流）來控制集電極電流iC，稱為，稱為電流控制器件。電流控制器件。第四節(jié)第四節(jié)（）（）場(chǎng)效應(yīng)管場(chǎng)效應(yīng)管的輸入電阻很大；的輸入電阻很大；晶體管晶體管的輸入電的輸入電阻較小。阻較小。注意注意：MOSMOS管在使用時(shí)應(yīng)避免懸空，保存管在使用時(shí)應(yīng)避免懸空，保存不用時(shí)必須將各級(jí)間短接；焊接時(shí)電烙鐵不用時(shí)必須將各級(jí)間短接；焊接時(shí)電烙鐵外殼要可靠接地。外殼要可靠接地。s sg gd dR RD DZ1Z1D DZ2Z2柵極過壓保護(hù)

18、電路柵極過壓保護(hù)電路當(dāng)電壓過高時(shí)，將有一個(gè)穩(wěn)壓當(dāng)電壓過高時(shí)，將有一個(gè)穩(wěn)壓管擊穿穩(wěn)壓，限制了管擊穿穩(wěn)壓，限制了uGS的增大，的增大，起到保護(hù)管子的作用。起到保護(hù)管子的作用。第四節(jié)第四節(jié)（）（）場(chǎng)效應(yīng)管場(chǎng)效應(yīng)管的跨導(dǎo)的跨導(dǎo)gm的值較小，的值較小，雙雙極型晶體管極型晶體管的的值很大。在同等條件下，值很大。在同等條件下，場(chǎng)效應(yīng)管的放大能力不如晶體管高。場(chǎng)效應(yīng)管的放大能力不如晶體管高。（）（）結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極和源極可以的漏極和源極可以互換使用，互換使用，MOS管管如果襯底沒有和源極如果襯底沒有和源極接在一起，也可將接在一起，也可將d、s極互換使用；極互換使用；雙級(jí)型晶體管雙級(jí)型晶體管的的c

19、和和e極互換則稱為倒極互換則稱為倒置工作狀態(tài)，此時(shí)置工作狀態(tài)，此時(shí)將變得非常小。將變得非常小。（6）場(chǎng)效應(yīng)管場(chǎng)效應(yīng)管可作為壓控電阻使用?？勺鳛閴嚎仉娮枋褂?。第四節(jié)第四節(jié)(7）場(chǎng)效應(yīng)管場(chǎng)效應(yīng)管是依靠多子導(dǎo)電，是依靠多子導(dǎo)電，因此具有較好的溫度穩(wěn)定性、因此具有較好的溫度穩(wěn)定性、抗輻射性和較低的噪聲?？馆椛湫院洼^低的噪聲。由圖可見，不同溫度下的轉(zhuǎn)移由圖可見，不同溫度下的轉(zhuǎn)移特性的交點(diǎn)特性的交點(diǎn)Q（即工作點(diǎn)）的（即工作點(diǎn)）的ID、UDS幾乎不受溫度影響。幾乎不受溫度影響。晶體管晶體管的溫度穩(wěn)定性差，抗輻的溫度穩(wěn)定性差，抗輻射及噪聲能力也較低。射及噪聲能力也較低。Q+125+25T= -55iD(mA)

20、uGS(V)uDS=10V場(chǎng)效應(yīng)管場(chǎng)效應(yīng)管還有一些缺點(diǎn)：如還有一些缺點(diǎn)：如功率小，速度慢功率小，速度慢等。但由于等。但由于它它工藝簡(jiǎn)單，易于集成工藝簡(jiǎn)單，易于集成，故廣泛應(yīng)用于集成電路。，故廣泛應(yīng)用于集成電路。第四節(jié)第四節(jié)本本 節(jié)節(jié) 要要 點(diǎn)點(diǎn)1. N溝道增強(qiáng)型溝道增強(qiáng)型MOS管管場(chǎng)效應(yīng)管是利用柵場(chǎng)效應(yīng)管是利用柵-源極外加電壓源極外加電壓uGS產(chǎn)生的電場(chǎng)效應(yīng)來改變導(dǎo)產(chǎn)生的電場(chǎng)效應(yīng)來改變導(dǎo)電通道的寬窄，從而控制漏電通道的寬窄，從而控制漏-源極間電流源極間電流iD的大小，可將的大小，可將iD看作看作由電壓由電壓uGS控制的電流源。控制的電流源。2 4 6 8 101214161234560uGS=

21、6V435uDS(V)iD(mA)uGS(V)iD(mA)0uDS=10V1 2 3 4 56UT輸出特性輸出特性轉(zhuǎn)移特性轉(zhuǎn)移特性場(chǎng)效應(yīng)管有截止區(qū)、恒流區(qū)和可變電阻區(qū)三個(gè)工作區(qū)域。場(chǎng)效應(yīng)管有截止區(qū)、恒流區(qū)和可變電阻區(qū)三個(gè)工作區(qū)域。它的主要參數(shù)有它的主要參數(shù)有g(shù)m、UT或或UP、IDSS、IDM、U(BR)DS、PDM和和極間電容。極間電容。第四節(jié)第四節(jié)輸輸出出特特性性轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移移特特性性2 4 6 8 101214160uGS=0V1-12uDS(V)iD(mA)-224681012iD(mA)012345-1-2-324681012uGS(V)UPIDSSuDS=10V2. N溝道耗盡型溝道耗盡

22、型MOS管管3. N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管-uGS(V)iD(mA)0uDS=10VUPIDSS2 4 6 8 101214161234560uGS=0V-2-3-1uDS(V)iD(mA)-41234第四節(jié)第四節(jié)本本 章章 小小 結(jié)結(jié)本章首先介紹了半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識(shí)，然后闡述了本章首先介紹了半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識(shí)，然后闡述了半導(dǎo)體二極管、雙極型晶體管（半導(dǎo)體二極管、雙極型晶體管（BJT）和場(chǎng)效應(yīng)）和場(chǎng)效應(yīng)管（管（FET）的工作原理、特性曲線和主要參數(shù)。）的工作原理、特性曲線和主要參數(shù)。一、一、PN結(jié)結(jié)在本征半導(dǎo)體中摻入不同雜質(zhì)就形成在本征半導(dǎo)體中摻入不同雜質(zhì)就形成N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體與與P型

23、半導(dǎo)體，控制摻入雜質(zhì)的多少就可有效地改型半導(dǎo)體，控制摻入雜質(zhì)的多少就可有效地改變其導(dǎo)電性，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電性能的可控性。變其導(dǎo)電性，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電性能的可控性。1. 雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體第四章第四章將兩種雜質(zhì)半導(dǎo)體制作在同一個(gè)硅片（或鍺片）上，將兩種雜質(zhì)半導(dǎo)體制作在同一個(gè)硅片（或鍺片）上，在它們的交界面處，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和漂移運(yùn)動(dòng)達(dá)到動(dòng)態(tài)在它們的交界面處，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和漂移運(yùn)動(dòng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，從而形成平衡，從而形成PN結(jié)。結(jié)。正確理解正確理解PN結(jié)單向?qū)щ娦?、反向擊穿特性、溫度特性和電容結(jié)單向?qū)щ娦?、反向擊穿特性、溫度特性和電容效?yīng)，有利于了解半導(dǎo)體二極管、晶體管和場(chǎng)效應(yīng)管等電子效應(yīng)，有利于了解半導(dǎo)體二極管、晶

24、體管和場(chǎng)效應(yīng)管等電子器件的特性和參數(shù)。器件的特性和參數(shù)。2. PN結(jié)結(jié)載流子有兩種有序的運(yùn)動(dòng)：因濃度差而產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)稱載流子有兩種有序的運(yùn)動(dòng)：因濃度差而產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)稱為擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，因電位差而產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)稱為漂移運(yùn)動(dòng)。為擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，因電位差而產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)稱為漂移運(yùn)動(dòng)。半導(dǎo)體有兩種載流子：自由電子和空穴。半導(dǎo)體有兩種載流子：自由電子和空穴。第四章第四章二、半導(dǎo)體二極管二、半導(dǎo)體二極管一個(gè)一個(gè)PN結(jié)經(jīng)封裝并引出電極后就構(gòu)成二極管。結(jié)經(jīng)封裝并引出電極后就構(gòu)成二極管。二極管加正向電壓時(shí)，產(chǎn)生擴(kuò)散電流，電流和電壓二極管加正向電壓時(shí)，產(chǎn)生擴(kuò)散電流，電流和電壓成指數(shù)關(guān)系；加反向電壓時(shí)，產(chǎn)生漂移電流，其數(shù)成指數(shù)關(guān)系；加反向電壓時(shí)，產(chǎn)生漂移電流，其數(shù)值很?。惑w現(xiàn)出單向?qū)щ娦?。值很小；體現(xiàn)出單向?qū)щ娦?。特殊二極管與普通二極管一樣，具有單向?qū)щ娦?。特殊二極管與普通二極管一樣，具有單向?qū)щ娦?。利用利用PN結(jié)擊穿時(shí)的特性可制成穩(wěn)壓二極管。結(jié)擊穿時(shí)的特性可制成穩(wěn)壓二極管。IF、IR、UR和和fM是二極管的主要參數(shù)。是二極管的主要參數(shù)。第四章第四章三、晶體管三、晶體管晶體管具有電流放大作用。晶體管具有電流放大作用。當(dāng)發(fā)射結(jié)正向偏置而集電結(jié)反向偏置時(shí)，從發(fā)射區(qū)注入到當(dāng)發(fā)射結(jié)正向偏置而集電結(jié)反向偏置時(shí)，從發(fā)