【正文】 和齊納擊穿兩種類型。溫度上升，死區(qū)電壓和正向壓降均相應(yīng)降低。 主要應(yīng)用于小電流的整流和高頻時(shí)的檢波 、 混頻及脈沖數(shù)字電路中的開關(guān)元件等 。 在一定的溫度下，電子、空穴對(duì)的產(chǎn)生和復(fù)合都在不停地進(jìn)行，最終處于一種平衡狀態(tài)，平衡狀態(tài)下半導(dǎo)體中載流子濃度一定 。 空間電荷區(qū) 變窄 R 內(nèi)電場 外電場 P N I 正向 U S ＋ － E R 內(nèi)電場 外電場 空間電荷區(qū)變寬 P N I R ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ? P端引出極接電源負(fù)極， N端引出極電源正極的接法稱為反向偏置； ? 反向偏置時(shí)內(nèi)、外電場方向相同，因此內(nèi)電場增強(qiáng)，致使多子的擴(kuò)散難以進(jìn)行，即 PN結(jié)對(duì)反向電壓呈高阻特性；反偏時(shí)少子的漂移運(yùn)動(dòng)雖然被加強(qiáng)，但由于數(shù)量極小，反向電流 IR一般情況下可忽略不計(jì)，此時(shí)稱 PN結(jié)處于 截止 狀態(tài)。 由于空間電荷區(qū)內(nèi)，多數(shù)載流子或已擴(kuò)散到對(duì)方，或被對(duì)方擴(kuò)散過來的多數(shù)載流子復(fù)合掉了，即多數(shù)載流子被耗盡了，所以空間電荷區(qū)又稱為耗盡層，其電阻率很高，為高阻區(qū) 。 空間電荷區(qū) PN結(jié)中的擴(kuò)散和漂移是相互聯(lián)系，又是相互矛盾的 。 正負(fù)空間電荷在交界面兩側(cè)形成一個(gè)由 N區(qū)指向 P區(qū)的電場，稱為 內(nèi)電場 ，它 對(duì)多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)起阻擋作用 ，所以空間電荷區(qū)又稱為 阻擋層 。 雜質(zhì)半導(dǎo)體可以分為 N型 和 P型 兩大類。 在純凈的硅（或鍺）中摻入微量的磷或砷等 五價(jià)元素 ， 雜質(zhì)原子就替代 了共價(jià)鍵中 某些硅原子的位置 ，雜質(zhì)原子的四個(gè)價(jià)電子與周圍的硅原子結(jié)成共價(jià)鍵，剩下的一個(gè)價(jià)電子處在共價(jià)鍵之外，很容易掙脫雜質(zhì)原子的束縛被激發(fā)成自由電子。 1. 半導(dǎo)體的獨(dú)特性能 由此可以看出：半導(dǎo)體不僅僅是電導(dǎo)率與導(dǎo)體有所不同，而且具備上述特有的性能，正是利用這些特性，使今天的半導(dǎo)體器件取得了舉世矚目的發(fā)展。 C時(shí)，在純凈鍺中摻入一億分之一的雜質(zhì)（稱摻雜），其電導(dǎo)率會(huì)增加幾百倍。自然界中屬于半導(dǎo)體的物質(zhì)有很多種類，目前用來制造半導(dǎo)體器件的材料大多是提純后的單晶型半導(dǎo)體，主要有硅(Si)、鍺 (Ge)和砷化鎵（ GaAs)等。利用光電效應(yīng)可制成光敏電阻、光電晶體管、光電耦合器和光電池等。 顯然在外電場的作用下，半導(dǎo)體中將出現(xiàn)兩部分電流：一是自由電子作定向運(yùn)動(dòng)形成的 電子電流 ，一是仍被原子核束縛的價(jià)電子（不是自由電子）遞補(bǔ)空穴形成的 空穴電流 。 在 N型 半導(dǎo)體中， 自由電子為多數(shù) 載流子 （簡稱多子）， 空穴為少數(shù) 載流子 （簡稱少子）；不能移動(dòng)的 離子帶正電 。當(dāng)相鄰共價(jià)鍵上的電子受到熱振動(dòng)或在其他激發(fā)條件下獲得能量時(shí)，就有可能填補(bǔ)這個(gè)空穴，使硼原子 得電子 而成為 不能移動(dòng)的負(fù)離子 ；而原來的硅原子共價(jià)鍵則因 缺少 一個(gè)電子，出現(xiàn)一個(gè) 空穴 。 左圖所示的是一塊晶片，兩邊分別形成 P型和 N型半導(dǎo)體?？梢韵胂螅谄胶鉅顟B(tài)下，電子從 N區(qū)到 P區(qū)擴(kuò)散電流必然等于從 P區(qū)到 N區(qū)的漂移電流，同樣，空穴的擴(kuò)散電流和漂移電流也必然相等。這樣耗盡層中的電荷量隨外加電壓變化而改變時(shí)，就形成了電容效應(yīng)。 P型半導(dǎo)體的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)中 空穴多于電子，且這些空穴很容易讓附近的價(jià)電子跳過來填補(bǔ)，因此價(jià)電子填補(bǔ)空穴的空穴運(yùn)動(dòng)是主要形式，所以多子是空穴，少子是電子。 半導(dǎo)體二極管 1. 二極管的結(jié)構(gòu)和類型 一個(gè) PN結(jié)加上相應(yīng)的電極引線并用管殼封裝起來 ， 就構(gòu)成了半導(dǎo)體二極管 ， 簡稱二極管 ， 接在 P型半導(dǎo)體一側(cè)的引出線稱為陽極；接在 N型半導(dǎo)體一側(cè)的引出線稱為陰極 。通常死區(qū)電壓硅管約為 ， 鍺管約為 。 4. 二極管的應(yīng)用舉例 二極管應(yīng)用范圍很廣，主要是利用它的單向?qū)щ娦?，常用于整流、檢波、限幅、元件保護(hù)以及在數(shù)字電路中用作開關(guān)元件等。 齊納擊穿 ： 在加有較高的反向電壓下， PN結(jié)空間電荷區(qū)中存一個(gè)強(qiáng)電場，它能夠破壞共價(jià)鍵將束縛電子分離出來造成電子 –空穴對(duì)，形成較大的反向電流。一般地說， UZ為 8V左右的穩(wěn)壓管的動(dòng)態(tài)電阻較小，低于這個(gè)電壓時(shí)， rz隨齊納電壓的下降迅速增加，使低壓穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓性能變差。 額定耗散功率 PZM是在穩(wěn)壓管允許結(jié)溫下的最大功率損耗 。 發(fā)光二極管是一種功率控制器件，常用來作為數(shù)字電路的數(shù)碼及圖形顯示的七段式或陣列式器件；單個(gè)發(fā)光二極管常作為電子設(shè)備通斷指示燈或快速光源以及光電耦合器中的發(fā)光元件等。 晶體管的種類很多 ,按照頻率分，有高頻管、低頻管；按照功率分，有小、中、大功率管；按照半導(dǎo)體材料分，有硅管、鍺管等等。其中，直流電壓源 UCC應(yīng)大于 UBB，從而使電路滿足放大的外部條件：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電極反向偏置。這時(shí)集電極的電位比基極高，集電結(jié)為反向偏置，發(fā)射區(qū)注入基區(qū)的電子絕大部分?jǐn)U散到集電結(jié)，只有一小部分與基區(qū)中的空穴復(fù)合，形成 IB。為保證晶體管安全工作，一般應(yīng)取： （ 3）集電極最大允許功耗 PCM ：晶體管的參數(shù)不超過允許值時(shí)，集電極所消耗的最大功率。 與雙極型晶體管相比，單極型三極管除了具有雙極型晶體管體積小、重量輕、壽命長等優(yōu)點(diǎn)外，還具有輸入阻抗高、動(dòng)態(tài)范圍大、熱穩(wěn)定性能好、抗輻射能力強(qiáng)、制造工藝簡單、便于集成等優(yōu)點(diǎn)。這就構(gòu)成了一個(gè) N溝道增強(qiáng)型 MOS管。 當(dāng) UGS增大到一定值時(shí)，襯底中的少子電子被正電荷吸引到表面，在耗盡層和絕緣層之間形成了一個(gè) N型薄層，這個(gè)反型層構(gòu)成了漏源之間的導(dǎo)電溝道，這時(shí)的 UGS稱為開啟電壓 UT。應(yīng)特別注意： MOS在不使用時(shí)柵極不能懸空，務(wù)必將各電極短接！ 焊接 MOS管時(shí)，應(yīng)斷電后再焊。 ? 與雙極型晶體管相比，場效應(yīng)管的噪聲系數(shù)較小，所以在低噪聲放大器的前級(jí)通常選用場效應(yīng)管，也可以選特制的低噪聲晶體管。 晶體管的輸入電阻rbe一般在幾百歐～千歐左右，相對(duì)較低；而 MOS管的輸入電阻極高，一般認(rèn)為柵極電流通不過為零。 ? 場效應(yīng)管和晶體管都可以用于放大或可控開關(guān)，但場效應(yīng)管還可以作為壓控電阻使用，而且制造工藝便于集成化，具有耗電少，熱穩(wěn)定性好，工作電源電壓范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，因此在電子設(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用。 ? 場效應(yīng)管是電壓控制電流器件，場效應(yīng)管柵極基本上不取電流，而晶體管工作時(shí)基極總要取一定的電流。即用 UGS的大小可以控制導(dǎo)電溝道的寬度。 柵極 漏極 源極 二氧化硅絕緣層 P型硅襯底 鋁 N溝道增強(qiáng)型MOS管圖符號(hào) P溝道增強(qiáng)型MOS管圖符號(hào) 2. MOS管的工作原理 MOS管的源極和襯底通常是接在一起的 (大多數(shù)管子在出廠前已連接好 )，且 N溝道增強(qiáng)型 MOS管不存在原始溝道 。 場效應(yīng)管 實(shí)物圖 1. MOS管的基本結(jié)構(gòu) N 溝道 P 型硅襯底 N + N + 源極 S 柵極 G 漏極 D Si O 2 絕緣層 金屬鋁 D S