數(shù)字電路與邏輯設(shè)計第2講-附-預(yù)覽頁
【正文】 空穴 自由電子與空穴 ? 在價電子成為自由電子的同時，在它原來的位置上就出現(xiàn)一個空位，稱為空穴。同時，在失去了一個價電子的相鄰原子的共價鍵中出現(xiàn)另一個空穴，它也可以由相鄰原子中的價電子來遞補，而在該原子中又出現(xiàn)一個空穴。因此，空穴流和電子流是有所不同的。如果在其中摻入微量的雜質(zhì) (某種元素 )，這將使摻雜后的半導(dǎo)體 (雜質(zhì)半導(dǎo)體 )的導(dǎo)電性能大大增強。 Si Ge + P =N型 P + 多余 電子 Si Si Si Si Si Si P 摻入磷雜質(zhì)的硅半導(dǎo)體晶體中，自由電子的數(shù)目大量增加。每個硼原子只有三個價電子故在構(gòu)成共價鍵結(jié)構(gòu)時將因缺少一個電子而形成一個空穴，這樣，在半導(dǎo)體中就形成了大量空穴。 二、半導(dǎo)體二極管 PN結(jié)是由 P型和 N型半導(dǎo)體組成的，但它們一旦形成 PN結(jié)，就會產(chǎn)生 P型和 N型半導(dǎo)體單獨存在所沒有的新特性。 漂移 —— 在電場作用下引起的載流子運動 PN 結(jié)的形成 PN 結(jié)的形成 多數(shù)載流子的擴散運動 形成 PN 結(jié) 空間電荷區(qū)的一個重要特征是：在此區(qū)間中，電子和空穴相互復(fù)合，束縛于共價鍵內(nèi)，造成 主要載流子不足 ，因此，空間電荷區(qū)也稱為耗盡區(qū)（耗損層）。在開始形成空間電荷區(qū)時，多數(shù)載流子的擴散運動占優(yōu)勢。達到平衡后空間電荷區(qū)的寬度基本上穩(wěn)定下來， PN結(jié)就處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)。于是，整個空間電荷區(qū)變窄，電內(nèi)電場被削弱，多數(shù)載流子的擴散運動增強，形成較大的擴散電流 (正向電流 )。外電源不斷地向半導(dǎo)體提供電荷，使電流得以維持。 由于少數(shù)載流子數(shù)量很少，因此反向電流不大，即 PN結(jié)呈現(xiàn)的反向電阻很高。 由以上分析可見： PN結(jié)具有單向?qū)щ娦浴Ｓ捎谟袃煞N極性的載流子（即多數(shù)載流子和反極性的少數(shù)載流子）參與導(dǎo)電，因此稱為雙極型晶體管。 RC IBE 發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射區(qū)電子不斷向基區(qū)擴散，形成發(fā)射極電流 IE。 ① 柵源電壓 UGS對導(dǎo)電溝道的影響 P G S D UDS UGS N N UGS達到一定值時（ 夾斷電壓VP）， 耗盡區(qū)碰到一起， DS間被夾斷， 這時，即使 UDS ? 0V， 漏極電流 ID=0A。此時，漏源之間的電阻趨于無窮大，管子處于截止?fàn)顟B(tài)。 當(dāng) UDS繼續(xù)增加， UGD＝ VP時 N N 若 UDS繼續(xù)增大，則UGDVP ，被夾斷區(qū)向下延伸。 由于溝道電阻的增大， ID增長變慢了。當(dāng) UGD＞ VP時，耗盡層從近漏端開始沿溝道加長它的接觸部分，形成夾斷區(qū) 。 由此可見，結(jié)型場效應(yīng)管的漏極電流 ID受 UGS和 UDS的雙重控制。這個電場能排斥空穴而吸引電子，使柵極附近的 P型襯底中的空穴（多子）被排斥，而 P型襯底中的電子（少子）被吸引到襯底表面，形成耗盡層。 N 溝道耗盡型 預(yù)埋導(dǎo)電溝道 P N N G S D B G S D B P 溝道增強型 N P P G S D B G S D B P 溝道耗盡型 N P P G S D B G S D B 場效應(yīng)管與雙極型晶體管的主要區(qū)別： ① 就導(dǎo)電機理而言，場效應(yīng)管是一種載流子參加導(dǎo)電；而雙極型晶體管是兩種載流子參加導(dǎo)電。 五、單結(jié)晶體管和可控硅 ? 單結(jié)晶體管：由一個 PN結(jié)構(gòu)成的負阻器
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