【正文】 ? PN結(jié) ? 雙極晶體管 ? MOS場效應(yīng)晶體管 第二章 半導(dǎo)體物理與器件 MIS結(jié)構(gòu) 施加偏壓后的不同狀態(tài)： 積累、 耗盡、 反型 ? 導(dǎo)論 ? 半導(dǎo)體及其基本特性 ? 半導(dǎo)體中的載流子 ? 半導(dǎo)體的電導(dǎo)率和載流子輸運 ? PN結(jié) ? 雙極晶體管 ? MOS場效應(yīng)晶體管 第二章 半導(dǎo)體物理與器件 場效應(yīng)管工作原理 溝道長度 L 漏區(qū) D，高電位端 源區(qū) S，低電位端 柵區(qū) G，一定正電壓 電子導(dǎo)電溝道（反型層） P型轉(zhuǎn)變?yōu)镹型 空穴被排走，形成負 空間電荷區(qū)（耗盡層） I ? 導(dǎo)論 ? 半導(dǎo)體及其基本特性 ? 半導(dǎo)體中的載流子 ? 半導(dǎo)體的電導(dǎo)率和載流子輸運 ? PN結(jié) ? 雙極晶體管 ? MOS場效應(yīng)晶體管 第二章 半導(dǎo)體物理與器件 MOS場效應(yīng)晶體管的基本結(jié)構(gòu) P N N G S D G S D P N N G S D G S D N溝道增強型（常閉） N 溝道耗盡型（常開） ? 導(dǎo)論 ? 半導(dǎo)體及其基本特性 ? 半導(dǎo)體中的載流子 ? 半導(dǎo)體的電導(dǎo)率和載流子輸運 ? PN結(jié) ? 雙極晶體管 ? MOS場效應(yīng)晶體管 第二章 半導(dǎo)體物理與器件 N P P G S D G S D P 溝道增強型（常閉） P 溝道耗盡型 (常開） N P P G S D G S D MOS場效應(yīng)晶體管的基本結(jié)構(gòu) ? 導(dǎo)論 ? 半導(dǎo)體及其基本特性 ? 半導(dǎo)體中的載流子 ? 半導(dǎo)體的電導(dǎo)率和載流子輸運 ? PN結(jié) ? 雙極晶體管 ? MOS場效應(yīng)晶體管 第二章 半導(dǎo)體物理與器件 MOS管不同 VDS下溝道導(dǎo)電情形 線性工作區(qū)： 正常的工作條件 較小 VDS VGSVT IDS隨 VDS線性增加 ? 導(dǎo)論 ? 半導(dǎo)體及其基本特性 ? 半導(dǎo)體中的載流子 ? 半導(dǎo)體的電導(dǎo)率和載流子輸運 ? PN結(jié) ? 雙極晶體管 ? MOS場效應(yīng)晶體管 第二章 半導(dǎo)體物理與器件 飽和工作區(qū)： 當 VDS =VGSVT 漏極附近夾斷，成為高阻區(qū)，但有很強電場把電子拉入漏區(qū) 繼續(xù)增加 VDS ， 漏壓主要加在高阻區(qū)上IDS不隨 VDS增加，飽和電流值。 集電結(jié)反偏，有少子形成的反向電流 ICBO。 I區(qū)域中UCE?UBE, 集電結(jié)正偏，?IBIC， UCE≤ 飽和區(qū)。 NPN晶體管的電流轉(zhuǎn)換 晶體管的電流傳輸 NPN晶體管的電流輸運 ? 導(dǎo)論 ? 半導(dǎo)體及其基本特性 ? 半導(dǎo)體中的載流子 ? 半導(dǎo)體的電導(dǎo)率和載流子輸運 ? PN結(jié) ? 雙極晶體管 ? MOS場效應(yīng)晶體管 第二章 半導(dǎo)體物理與器件 NPN晶體管的幾種組態(tài) 晶體管的共集電極接法 晶體管的共基極接法 晶體管的共發(fā)射極接法 ? 導(dǎo)論 ? 半導(dǎo)體及其基本特性 ? 半導(dǎo)體中的載流子 ? 半導(dǎo)體的電導(dǎo)率和載流子輸運 ? PN結(jié) ? 雙極晶體管 ? MOS場效應(yīng)晶體管 第二章 半導(dǎo)體物理與器件 晶體管的電流放大系數(shù) 共基極直流放大系數(shù)和交流放大系數(shù) ?0 、 ?， 非常接近于 1 ecII?0?000 1 ??????? cecIII兩者的關(guān)系 ecii??????? 1共發(fā)射極直流放大系數(shù)和交流放大系數(shù) ?0、 ? bcII?0?bcii??? 導(dǎo)論 ? 半導(dǎo)體及其基本特性 ? 半導(dǎo)體中的載流子 ? 半導(dǎo)體的電導(dǎo)率和載流子輸運 ? PN結(jié) ? 雙極晶體管 ? MOS場效應(yīng)晶體管 第二章 半導(dǎo)體物理與器件 晶體管的直流特性曲線 工作壓降： 硅管UBE?~,鍺管UBE?~。 當 EB結(jié) 加零偏或反偏、 CB結(jié)加反偏時 ,BJT處于截止模式。電路表示符號： BJT。使邊界處的少子濃度低于體內(nèi)，產(chǎn)生了少子的擴散運動，所以反向電流又稱為 反向擴散電流 。 微電子學概論 第二章 半導(dǎo)體物理與器件 (Semiconductor Physics And Device) ? 《 半導(dǎo)體物理學 》 劉恩科等著 國防工業(yè)出版社 ? 《 半導(dǎo)體物理學 》 葉良修 高等教育出版社 ? 《 半導(dǎo)體物理與器件 》 (第 3版 )(美 )Donald A. Neamen著，趙毅強等譯 ? 《 半導(dǎo)體器件物理與工藝 》 (美 )施敏 ()著，王陽元等譯 ? 導(dǎo)論 ? 半導(dǎo)體及其基本特性 ? 半導(dǎo)體中的載流子 ? 半導(dǎo)體的電導(dǎo)率和載流子輸運 ? PN結(jié) ? 雙極晶體管 ? MOS場效應(yīng)晶體管 參考書 第二章 半導(dǎo)體物理與器件 在微電子教學中的作用 橋梁 基礎(chǔ)課 （高等數(shù)學、普通物理） 專業(yè)課 （集成電路設(shè)計、工藝） 集成電路（ 1958年）發(fā)明； 研究半導(dǎo)體表面、界面等物理問題； 研究集成電路的穩(wěn)定性、可靠性等； 研究納電子器件、量子器件等未來半導(dǎo)體器件。 能級 能帶 第二章 半導(dǎo)體物理與器件 ? 導(dǎo)論 ? 半導(dǎo)體及其基本特性 ? 半導(dǎo)體中的載流子 ? 半導(dǎo)體的電導(dǎo)率和載流子輸運 ? PN結(jié) ? 雙極晶體管 ? MOS場效應(yīng)晶體管 半導(dǎo)體中的能帶 （價帶、導(dǎo)帶、禁帶） 導(dǎo) 帶 價 帶 Eg 價帶： 0K條件下被電子填充的能量最高的能帶 導(dǎo)帶： 0K條件下未被電子填充的能量最低的能帶 禁帶：導(dǎo)帶底與價帶頂之間能帶 帶隙：導(dǎo)帶底與價帶頂之間的能量差 禁 帶 Ec Ev 一般情況下 T0K，電子被激發(fā) 第二章 半導(dǎo)體物理與器件 ? 導(dǎo)論 ? 半導(dǎo)體及其基本特性 ? 半導(dǎo)體中的載流子 ? 半導(dǎo)體的電導(dǎo)率和載流子輸運 ? PN結(jié) ? 雙極晶體管 ? MOS場效應(yīng)晶體管 本征半導(dǎo)體中的載流子 第二章 半導(dǎo)體物理與器件 ? 導(dǎo)論 ? 半導(dǎo)體及其基本特性 ? 半導(dǎo)體中的載流子 ? 半導(dǎo)體的電導(dǎo)率和載流子輸運 ? PN結(jié) ? 雙極晶體管 ? MOS場效應(yīng)晶體管 雜質(zhì)能級 DCD EE ???施主能級 受主能級 Ec Ev ED EA VAD EE ???Nd Na 施主雜質(zhì)濃度 受主雜質(zhì)濃度 雜質(zhì)電離能 本征激發(fā)能 電子載流子 空穴載流子 N型半導(dǎo)體 P型半導(dǎo)體 第二章 半導(dǎo)體物理與器件 ? 導(dǎo)論 ? 半導(dǎo)體及其基本特性 ? 半導(dǎo)體中的載流子 ? 半導(dǎo)體的電導(dǎo)率和載流子輸運 ? PN結(jié) ? 雙極晶體管 ? MOS場效應(yīng)晶體管 多子和少子的熱平衡 N型半導(dǎo)體： n大于 p P型半導(dǎo)體 ： p大于 n 2innp ? 熱平衡時 : 電中性條件 : 正負電荷之和為 0 p + Nd – n – Na = 0 電子是多子，空