1章-常用半導(dǎo)體器件圖

第一章常用半導(dǎo)體器件第一章常用半導(dǎo)體器件1.1半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)1.2半導(dǎo)體二極管1.3雙極型晶體管1.4場效應(yīng)管Sec1.1半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)1.本征半導(dǎo)體⑴什么是本征半導(dǎo)體⑵本征半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)2.本征半導(dǎo)體的電特性⑴電子－空穴形成（本征激發(fā)）⑵電子－空穴消失（復(fù)合運(yùn)動(dòng)）3.本征半導(dǎo)體載流子的濃度1.本征半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖返回條件：T=3000k束縛價(jià)電子價(jià)帶禁帶EG=1.11ev導(dǎo)帶qEG=1.6×10－19×1.11=1.76×10－19（j）2.本征半導(dǎo)體中的自由電子和空穴返回條件：T=27℃本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性＋－E1.漂移電流：熱激發(fā)（或：外加電?）

⑴.電子—空穴，成對(duì)出現(xiàn)；⑵.電子數(shù)＝空穴數(shù)；本征半導(dǎo)體成電中性；⑶.空穴流說；2.復(fù)合運(yùn)動(dòng)：電子—空穴成對(duì)消失3.本征半導(dǎo)體載流子的濃度：ni=pi或者寫成：nipi＝ni2Sec.1.2雜質(zhì)半導(dǎo)體1.N型半導(dǎo)體：摻入5價(jià)元素，磷（p）、砷.（As）、銻（Sb）.2.P型半導(dǎo)體：摻入3價(jià)元素，硼（B）、鎵（Ga）、銦（In）.1.N型半導(dǎo)體返回不能移動(dòng)的正離子自由移動(dòng)的電子＝多子摻雜濃度對(duì)載流子濃度的影響：例：Lec.-1,p.8.小結(jié)：①.摻雜濃度很微，電阻率大大降低；②.n≠p,n＞＞p；

N=nd＋ni，p=pi；③.整體上看，呈電中性；2.P型半導(dǎo)體返回受主雜質(zhì)：Pa=Na（－）本征硅：Pi=NiP=Pa＋PiN=Ni（多子）P＞n（少子）Sec.1.3PN結(jié)1.PN結(jié)的形成⑴多子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)（內(nèi)建電場）⑵少子漂移運(yùn)動(dòng)（Ubo

電位差）2.PN結(jié)的單向?qū)щ娦寓臥N結(jié)的電中性⑵PN結(jié)加正向電壓⑶PN結(jié)加反向電壓1.PN結(jié)的形成返回(1).PN結(jié)內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)：①.多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)：②.自建電?和耗盡層的形成：載流子復(fù)合③.少數(shù)載流子的漂移運(yùn)動(dòng)：2.PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕?/p>

(1).PN結(jié)加正向電壓時(shí)導(dǎo)通返回(2).PN結(jié)加反向電壓時(shí)截止返回3.PN結(jié)的伏安特性⑴.PN結(jié)的電流方程：＝Is(eu/ut

－1)Is—PN結(jié)反向飽和漏電流I—流過PN結(jié)的電流U—加在PN結(jié)兩端的電壓UT=KT/q＝26mvK：庫爾茲曼常數(shù)，1.38×10－23（J）T：熱力學(xué)溫度，。K氏溫度；q：電子電荷量，1.6×10－19（庫）3.PN結(jié)的伏安特性返回正向特性反向特性反向擊穿特性⑴.PN結(jié)的電流方程討論：⑴.U＞4UT；⑵.U＜－4UT；

4.PN結(jié)的反向擊穿持性⑴zener擊穿⑵雪崩擊穿(avalanchbreakdown)5.PN結(jié)的電容效應(yīng)⑴勢壘電容Cb；⑵擴(kuò)散電容Cd；4.PN結(jié)的反向擊穿持性⑴zener擊穿：2.5V≤UZ≤4.0V⑵雪崩擊穿(avalanchebreakdown)：7V≤UZ5.PN結(jié)的電容效應(yīng)

（1）.勢壘電容返回PN結(jié)的擴(kuò)散電容(P區(qū)少子濃度分布曲線)返回Sec.1.4半導(dǎo)體二極管1.

二極管的結(jié)構(gòu)2.二極管的伏安特性3.二極管的主要參數(shù)4.二極管的應(yīng)用舉例5.穩(wěn)壓管的伏安特性和等效電路6.穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路

返回1.二極管的結(jié)構(gòu)及電路符號(hào)返回點(diǎn)接觸型面接觸型平面型電路符號(hào)

二極管的幾種外形返回2.二極管的伏安特性返回二極管的伏安特性測試電路vmARwERID＋－vuARwERIS＋－正向特性反向特性DD3.Diode的主要參數(shù)⑴.Diode的直流參數(shù)①.最大整流電流IF②.最大反向工作電壓UR③.反向電流IR；④.正向直流電阻Rd；⑤.T℃漂移；⑵Diode的交流參數(shù)①.最高工作頻率fM②.動(dòng)態(tài)電阻rd

二極管加正向電壓的情況返回～uV=UD+IRSignalsource4.

二極管的小信號(hào)微變等效電路圖返回DC負(fù)載線5.Diode的應(yīng)用舉例例1.Diode作開關(guān)使用ui0S例2.門電路中Diode的作用ERD1D2uaubuoUI00.7例3.Diode折線電路ΔIΔUUI00uoui例4.Diode限幅器R＋－EE0V5.穩(wěn)壓管的參數(shù)及應(yīng)用⑴.穩(wěn)壓管的(應(yīng)用電路)工作原理：┗┓UiRLDZRIZIL＋－IRIR=IZ+ILIR=(Ui–UZ)/R穩(wěn)壓管的伏安特性和等效電路返回⑴.穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路返回⑵.穩(wěn)壓管的參數(shù)①.穩(wěn)定電壓UZ②.穩(wěn)定電流IZ

③.額定功耗PZ④.穩(wěn)壓管的溫度系數(shù)⑤.動(dòng)態(tài)電阻rZ6.發(fā)光二極管返回圖1.2.13光電二極管的外形和符號(hào)返回圖1.2.14光電二極管的伏安特性返回1.5雙極型晶體管1.晶體管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)2.晶體管內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)與外部電流3.基本共射放大電路4.晶體管的輸入特性曲線5.晶體管的輸出特性曲線6.晶體管的極限參數(shù)7.溫度對(duì)晶體管輸出特性的影響返回1.概述⑴.Tr.Classification（結(jié)構(gòu)）:①.BipolarTr.②.MOSFET.⑵.按工作電流分類：⑶.按工作頻率分類：晶體管的幾種常見外形返回⑵.(Bipolar)晶體管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)返回2.Tr.的電流放大作用⑴.Tr.的電流形成過程①.發(fā)射結(jié)正偏②.多子擴(kuò)散到基區(qū)③.集電結(jié)反偏⑵.Tr.的電流分配關(guān)系（放大作用）⑴.

Tr.的電流形成過程⑵.定量分析

（電流分配關(guān)系）（電流放大系數(shù)）返回IE=IEN+IEP=ICN+IBN+IEPIC=ICN+ICBOIB=IBN+IEP-ICBONPN⑶.基本共射放大電路的放大作用

（電路符號(hào)表示）返回IEICIBΔIBΔICΔIE輸入回路輸出回路3.基本共射放大電路的特性曲線測試電路RbRcRw1Rw2EcEcUBEUCE＋－＋－⑴.晶體管的輸入特性曲線返回

⑵.晶體管的輸出特性曲線返回⑶.Tr.的3個(gè)工作區(qū)

①.Cutoffarea:

②.Saturationarea：

③.Amplificationarea：④.Tr.基區(qū)調(diào)寬效應(yīng)：4.溫度對(duì)Tr.特性的影響⑴.溫度對(duì)Tr.UBE的影響⑵.溫度對(duì)Tr.ICBO特性的影響⑶.溫度對(duì)Tr.β特性的影響4.

溫度對(duì)晶體管輸入特性的影響返回圖1.3.9溫度對(duì)晶體管輸出特性的影響返回5.Tr.的幾個(gè)主要參數(shù)⑴.直流參數(shù)：①.直流電流放大倍數(shù)：β②.極間反向電流：ICBO、ICEO⑵交流參數(shù)：①.交.流電流放大倍數(shù)：β②.特征頻率fT⑶極限參數(shù)①.PCM②.ICM③.反向擊穿電壓圖1.3.10光電三極管的等效電路、符號(hào)和外形返回圖1.3.11光電三極管的輸出特性曲線返回1.4場效應(yīng)管圖1.4.1結(jié)型場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)圖1.4.2N溝道結(jié)型場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)示意圖圖1.4.3uDS

＝0時(shí)uGS對(duì)導(dǎo)電溝道的控制作用圖1.4.4UGS(off)<uGS<0且uDS>0的情況圖1.4.5場效應(yīng)管的輸出特性圖1.4.6場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性曲線圖1.4.7N溝道增強(qiáng)型MOS管結(jié)構(gòu)示意圖及增強(qiáng)型MOS的符號(hào)圖1.4.8uDS

＝0時(shí)uGS對(duì)導(dǎo)電溝道的影響圖1.4.9uGS為大于UGS(th)的某一值時(shí)uDS對(duì)iD的影響圖1.4.10N溝道增強(qiáng)型MOS管的特性曲線圖1.4.11N溝道耗盡型MOS管結(jié)構(gòu)示意圖及符號(hào)圖1.4.12N溝道增強(qiáng)型VMOS管的結(jié)構(gòu)示意圖圖1.4.13場效應(yīng)管的符號(hào)及特性圖1.4.14例1.4.1輸出特性曲線圖1.4.15例1.4.2電路圖圖1.4.16例1.4.3電路圖返回1.4場效應(yīng)管1結(jié)型場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)2N溝道結(jié)型場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)示意圖3uDS

＝0時(shí)uGS對(duì)導(dǎo)電溝道的控制作用4UGS(off)<uGS<0且uDS>0的情況5場效應(yīng)管的輸出特性6場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性曲線1.結(jié)型場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)返回2.N溝道結(jié)型場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)示意圖返回

3.uDS

＝0時(shí)uGS對(duì)導(dǎo)電溝道的控制作用返回4.UGS(off)<uGS<0且uDS>0的情況返回5場效應(yīng)管的輸出特性返回6場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性曲線返回2.MOSFET⑴.MOSFET管結(jié)構(gòu)及分類：①.增強(qiáng)型MOS：A.N—溝道MOSFETB.P—溝道MOSFET②.耗盡型MOS：A.N—溝道MOSFETB.P—溝道MOSFET

①.N溝道增強(qiáng)型MOSFET結(jié)構(gòu)示意圖

及增強(qiáng)型MOSFET的符號(hào)返回②.uDS

＝0時(shí)uGS對(duì)導(dǎo)電溝道的影響返回

uGS為大于UGS(th)的某一值時(shí)

uDS對(duì)iD的影響返回N溝道增強(qiáng)型MOS管的特性曲線返回

⑵.N溝道耗盡型MOS管結(jié)構(gòu)

示意圖及符號(hào)返回3.FET的主要參數(shù)（技術(shù)指標(biāo)）⑴.DC參數(shù)①.開啟電壓UGS(th)：②.夾斷UGS(Off)：③.飽和漏電流IDSS：④.直流輸入電阻RGS：⑵.AC參數(shù)：①.低頻跨導(dǎo)gm：②.極間電容Cgs、Cgd、Cds：③.低頻噪聲系數(shù)NF：⑶.極限參數(shù)：

①.最大漏極電流IDM：②.最大漏極耗散功率PDM：③.擊穿電壓U(BR)DS：④.柵源擊穿電壓U(BR)GS：⑶.N溝道增強(qiáng)型VMOS管的結(jié)構(gòu)示意圖返回

場效應(yīng)管的符號(hào)及特性返回圖1.4.14例1.4.1輸出特性曲線返回

N—溝道增強(qiáng)型MOSFET電路圖返回JFET電路圖返回1.5單結(jié)晶體管和可控硅圖1.5.1單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖和等效電路圖1.5.2單結(jié)晶體管特性曲線的測試圖1.5.3單結(jié)晶體管組成的振蕩電路圖1.5.4晶閘管的外形圖1.5.5晶閘管的結(jié)構(gòu)、等效電路和符號(hào)圖1.5.6晶閘管的工作原理圖1.5.7晶閘管的伏安特性曲線圖1.5.8例1.5.2電路及波形圖返回圖1.5.1單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖和等效電路返