【正文】 PN結(jié)的形成 ? PN結(jié)的單向?qū)щ娦? (1) 外加正向電壓 將 PN結(jié)的 P區(qū)接較高電位， N區(qū)接較低電位，稱(chēng)為給 PN結(jié)加正向偏置電壓， 簡(jiǎn)稱(chēng)正偏， 如圖 18所示。3. 在本征半導(dǎo)體內(nèi)，自由電子和空穴總是成對(duì)出現(xiàn)的。 當(dāng)溫度逐漸升高或在一定強(qiáng)度的光照下，價(jià)電子會(huì)獲得足夠的隨機(jī)熱振動(dòng)能量而掙脫共價(jià)鍵的束縛，成為自由電子，如圖 13所示，這種現(xiàn)象稱(chēng)為 本征激發(fā) 。第一章 半導(dǎo)體器件? 半導(dǎo)體二極管? 半導(dǎo)體三極管? 場(chǎng)效應(yīng)管第一部分 半導(dǎo)體二極管? 半導(dǎo)體的基本知識(shí)? PN結(jié)的形成及特性? 半導(dǎo)體二極管? 二極管基本電路及其分析方法? 特殊二極管? 什么叫半導(dǎo)體？通常稱(chēng)電阻率在 103～ 109Ω圖 13 由于隨機(jī)熱振動(dòng)致使共價(jià)鍵被打破而產(chǎn)生空穴 — 電子對(duì)? 本征半導(dǎo)體 當(dāng)電子掙脫共價(jià)鍵的束縛成為電子后，共價(jià)鍵中就留下了一個(gè)空位，這個(gè)空位叫做 空穴 。? 雜質(zhì)半導(dǎo)體 在本征半導(dǎo)體中摻入某些微量元素作為雜質(zhì)，可使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性發(fā)生顯著變化。圖 18 PN結(jié)外加正偏電壓 外電場(chǎng)方向與內(nèi)電場(chǎng)方向相反，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，漂移運(yùn)動(dòng)幾乎減弱為零。為什么？? PN 結(jié)的單向?qū)щ娦? PN結(jié)加正向電壓時(shí)，呈現(xiàn)低電阻，具有較大的正向擴(kuò)散電流； PN結(jié)加反向電壓時(shí)，呈現(xiàn)高電阻，具有很小的反向漂移電流。 電擊穿的過(guò)程是可逆的。面接觸型二極管 PN結(jié)面積大，用于工頻大電流整流電路。? 二極管的參數(shù) (1) 最大整流電流 IFM　 二極管允許通過(guò)的最大正向平均電流。該模型提供了合理的近似，用途廣泛。1. 若輸入電壓為正弦信號(hào)，請(qǐng)畫(huà)出以下電路的輸出電壓波形思考題2. 當(dāng) vi1和 vi2的值為 0V或 5V時(shí) ,求 vi1和 vi2的值不同組合情況下，輸出電壓 vo的值。 另外，基區(qū)的空穴也擴(kuò)散到發(fā)射區(qū)，但由于發(fā)射區(qū)的摻雜濃度遠(yuǎn)高于基區(qū)，這部分空穴流與電子流相比可忽略不計(jì)。VEE VCCIEIB發(fā)射極基極集電極發(fā)射區(qū) 基區(qū) 集電區(qū)發(fā)射結(jié)正偏 集電結(jié)反偏發(fā)射電子 收集電子? 管內(nèi)載流子的傳輸發(fā)射結(jié) 集電結(jié)(3) 集電極收集擴(kuò)散過(guò)來(lái)的電子 由于集電結(jié)反偏，集電結(jié)的勢(shì)壘很高，集電區(qū)的電子和基區(qū)的空穴很難通過(guò)集電結(jié)。 ? PN結(jié)的正向電壓對(duì)電流的控制作用很靈敏，因此 Δ vI 的微小變化就可以引起 IE 很大的變化。 iC=f(vCE)|iB=常 數(shù)圖 121 NPN型硅 BJT共射極接法的輸入特性曲線(1) 輸入特性? vCE=1V 的輸入特性較 vCE=0V 的特性向右移動(dòng)了一段距離，這是由于當(dāng) vCE=1V時(shí)，集電結(jié)吸引電子的能力加強(qiáng)，使得從發(fā)射區(qū)進(jìn)入基區(qū)的電子更多地流向集電區(qū)，因此對(duì)應(yīng)于相同的 vBE，流向基極的電流 iB比原來(lái) vCE=0時(shí)減小了。vCB的增加使集電結(jié)的空間電荷區(qū)的寬度增加，致使基區(qū)有效寬度減小，這樣在基區(qū)內(nèi)載流子的復(fù)合機(jī)會(huì)減少，使電流放大系數(shù) β增大，在 iB不變的情況下， iC將隨 vCE增大，特性曲線向上傾斜，這種現(xiàn)象稱(chēng)為 基區(qū)寬度調(diào)制效應(yīng) 。(1) 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管 (JFET)(2) 金屬 — 氧化物 — 半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管 (MOSFET)利用半導(dǎo)體內(nèi)的電場(chǎng)效應(yīng)進(jìn)行工作，也稱(chēng)為體內(nèi)場(chǎng)效應(yīng)器件利用半導(dǎo)體表面的電場(chǎng)效應(yīng)進(jìn)行工作，也稱(chēng)為表面場(chǎng)效應(yīng)器件 JFET利用半導(dǎo)體內(nèi)的電場(chǎng)效應(yīng)進(jìn)行工作，也稱(chēng)為體內(nèi)場(chǎng)效應(yīng)器件。iD? 工作原理(1) vGS對(duì) iD的控制作用圖 126 vDS=0時(shí)，柵源電壓 vGS改變對(duì)導(dǎo)電溝道的影響(a) vGS=0(b) VPvGS0 (c) vGS≤VP 在反偏電壓 vGS 作用下，兩個(gè) PN結(jié)的耗盡層加寬，導(dǎo)電溝道變窄，溝道電阻增大。(d) 溝道在 A點(diǎn)預(yù)夾斷后，隨著 vDS上升，夾斷長(zhǎng)度會(huì)略有增加。 2) 耗盡型管。當(dāng) vDS0時(shí)，漏極和襯底間的 PN結(jié)反偏，此時(shí)漏源間的電阻很大，沒(méi)有形成導(dǎo)電溝道，基本沒(méi)有電流流過(guò)， iD=0。(d) 當(dāng) vDS增大到一定數(shù)值后，靠近漏端被夾斷， vDS繼續(xù)增加，將形成一夾斷區(qū)。? 理論分析表明，當(dāng) vGSVT時(shí)， iD與 vDS的關(guān)系也是二次函數(shù)，即式中， K為溝道系數(shù)，單位為 mA/V2或 μA/V2。當(dāng) vGS=2VT對(duì)應(yīng)的電流值為 ID2時(shí)，則 K=ID2/V2T思考題1. 如圖所示為 MOSFET的轉(zhuǎn)移特性，請(qǐng)分別說(shuō)明各屬于何種溝道。? 特性曲線圖 132 N溝道增強(qiáng)型 MOSFET的輸出特性曲線(1) 輸出特性曲線：測(cè)量當(dāng) vGS恒定時(shí)， iD和 vDS之間的變化關(guān)系 。因此， P型襯底中的電子被吸引到 P型硅表面，形成一個(gè) N形的薄層。 以一塊摻雜濃度較低、電阻率較高的 P型硅半導(dǎo)體薄片作為襯底，在 P型硅中擴(kuò)散兩個(gè)高摻雜的 N+區(qū)。在從源極到夾斷處的溝道上，溝道內(nèi)電場(chǎng)基本上不隨 vDS改變而變化。圖 127 vGS=0時(shí)，漏源電壓 vDS改變對(duì)導(dǎo)電溝道的影響? 工作原理(2) vDS對(duì) iD的控制作用(a) vDS=0 (b) vDS|VP|(b) vDS=|VP| (d) vDS|VP|(b) 隨著 vDS逐漸增加，一方面溝道電場(chǎng)強(qiáng)度加大，有利于漏極電流 iD增加；另一方面，有了vDS，就在由源極經(jīng)溝道到漏極的 N型半導(dǎo)體區(qū)域中，產(chǎn)生了一個(gè)沿溝道的電位梯度。它們分別相當(dāng)于 BJT的基極 b、射極 e和集電極 c。2. 某放大電路中 BJT三個(gè)電極 A、 B、 C的電流如圖所示，用萬(wàn)用表直流電流檔測(cè)得 IA=2mA,IB=， IC=，試分析 A、 B、 C中哪個(gè)是基極 b，發(fā)射極 e、集電極 c，并說(shuō)明此 BJT是 NPN管還是 PNP管。(2) 輸出特性? 輸出特性的起始部分很陡。 ? ΔvO隨時(shí)間的變化規(guī)律與 ΔvI 相同，但幅度卻大了許多倍。VEE VCCIEIBIC發(fā)射電子思考：PNP型 BJT應(yīng)該如何連接？NPN型VCVBVE VCVBVEIE的方向由管內(nèi)流向管外IE的方向由管外流進(jìn)管內(nèi)? |VBVE|