第2章-常用半導(dǎo)體器件圖

第2章常用半導(dǎo)體器件

教材：第3章

半導(dǎo)體二極管及其基本應(yīng)用電路

p.42～p.63

第4章

晶體三極管及其基本放大電路

p.64～p.73

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(chǎng)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(shuō)；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(xiě)成：nipi＝ni2=pi2Sec.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；

nt=nd

＋ni，pt=pi；③.整體上看，呈電中性；2.P型半導(dǎo)體受主雜質(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(chǎng)）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(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(2).PN結(jié)加反向電壓時(shí)截止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(guò)PN結(jié)的電流U—加在PN結(jié)兩端的電壓UT=KT/q＝26mv--熱電勢(shì)K：庫(kù)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(kù)）3.PN結(jié)的伏安特性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；=Is(eu/ut

1)Pz＝UZIZmaxIzmin

4.PN結(jié)的反向擊穿持性⑴zener擊穿⑵雪崩擊穿(avalanchbreakdown)⑶.帶隙式擊穿5.PN結(jié)的電容效應(yīng)⑴勢(shì)壘電容Cb；⑵擴(kuò)散電容Cd；4.PN結(jié)的反向擊穿持性⑶.帶隙式擊穿：1.25V≤UZ≤2.5V

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(shì)壘電容PN結(jié)的擴(kuò)散電容(P區(qū)少子濃度分布曲線)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

1.二極管的結(jié)構(gòu)及電路符號(hào)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2.二極管的伏安特性二極管的伏安特性測(cè)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～uV=UD+IRSignalsource4.

二極管的小信號(hào)微變等效電路圖DC負(fù)載線5.Diode的應(yīng)用舉例例1.Diode作開(kāi)關(guān)使用ui0S應(yīng)用Condition:

ui>>ud；ud≈0v；例2.門(mén)電路中Diode的作用ERD1D2uaubuo應(yīng)用Condition:

U=(1～5)vI00.7

ud

＝0.7v例3.Diode折線電路ΔIΔUUI00uoui大信號(hào)軟限幅例4.Diode限幅器R＋－EE0V應(yīng)用Condition:U>ESec.2.5穩(wěn)壓管的工作原理

穩(wěn)壓管的參數(shù)及應(yīng)用Sec.2.5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設(shè)：

Ui＝12v，Uz＝6v，Izmin＝5mA，R＝500Ω，Izmax＝30mA，RL＝1kΩ或0或∝時(shí)，求：Uo＝？解：

⑴.RL＝

∝時(shí)

⑵.RL＝0時(shí)⑶.RL＝1kΩ時(shí)穩(wěn)壓管的工作原理：例UIRLDZRIZIL＋－IR⑵.穩(wěn)壓管的伏安特性和等效電路穩(wěn)壓管模型

⑶.穩(wěn)壓管應(yīng)用于穩(wěn)壓電路⑷.穩(wěn)壓管的參數(shù)①.穩(wěn)定電壓UZ：IZm≤IZ≤IZM②.穩(wěn)定電流IZ

：③.額定功耗PZ：④.穩(wěn)壓管的溫度系數(shù)⑤.動(dòng)態(tài)電阻rZ

：Sec.6.發(fā)光二極管圖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Sec.2.6晶體三極管(雙極型晶體管)特性

及主要參數(shù)教材：第4章晶體三極管及其基本放大電路p.64～p.73Sec.2.6雙極型晶體管特性及主要參數(shù)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(jiàn)外形⑵.(Bipolar)晶體管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)2.Tr.的電流放大作用⑴.Tr.的電流形成過(guò)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(guò)程⑵.定量分析

（電流分配關(guān)系）（電流放大系數(shù)）IE=IEN+IEP=ICN+IBN+IEP≈ICN+IBNIC=ICN+ICBO≈ICN

IB=IBN+IEP-ICBONPNIC=βIB

+（1＋β）ICBO⑶.基本共射放大電路的放大作用

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

⑵.晶體管的輸出特性曲線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圖1.3.9溫度對(duì)晶體管輸出特性的影響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)和外形圖1.3.11光電三極管的輸出特性曲線

2.7場(chǎng)效應(yīng)晶體管

教材：第5章

場(chǎng)效應(yīng)管及其基本放大電路

p.127～p.153

2.7場(chǎng)效應(yīng)管1結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)2N溝道結(jié)型場(chǎng)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(chǎng)效應(yīng)管的輸出特性6場(chǎng)效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性曲線1.結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)2.N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)示意圖

3.uDS

＝0時(shí)uGS對(duì)導(dǎo)電溝道的控制作用4.UGS(off)<uGS<0且uDS>0的情況5場(chǎng)效應(yīng)管的輸出特性6場(chǎng)效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性曲線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)②.uDS

＝0時(shí)uGS對(duì)導(dǎo)電溝道的影響

uGS為大于UGS(th)的某一值時(shí)

uDS對(duì)iD的影響N溝道增強(qiáng)型MOS管的特性曲線

⑵.N溝道耗盡型MOS管結(jié)構(gòu)

示意圖及符號(hào)3.FET的主要參數(shù)（技術(shù)指標(biāo)）⑴.DC參數(shù)①.開(kāi)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

場(chǎng)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

N—溝道增強(qiáng)型MOSFET電路圖JFET電路圖圖1.4.2N溝道結(jié)型場(chǎng)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1.4.1結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)圖1.4.4UGS(off)<uGS<0且uDS>0的情況圖1.4.5場(chǎng)效應(yīng)管的輸出特性圖1.4.6場(chǎng)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(chǎng)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