【正文】 當(dāng) uGS＜ 0時(shí)，溝道變窄， iD減小。 在輸出特性曲線上也可求出 gm。所以當(dāng) uGS=0時(shí)，這些正離子已經(jīng)感應(yīng)出了溝道 . (1112) 二、 MOS管的工作原理 以 N 溝道增強(qiáng)型為例 P N N G S D UDS UGS UGS=0時(shí) DS 間相當(dāng)于兩個(gè)反接的PN結(jié) ID=0 對(duì)應(yīng)截止區(qū) (1113) P N N G S D UDS UGS UGS0時(shí) UGS足夠大時(shí)（ UGSVT） 將 P區(qū)少子電子聚集到 P區(qū)表面 ， 形成導(dǎo)電溝道，如果此時(shí)加有漏源電壓，就可以形成漏極電流 id。 (1)直流分析 (1105) 小信號(hào)分析法 低頻模型 高頻模型 (1106) (2)交流分析 小信號(hào) 等效電路 ① 電壓放大倍數(shù) RgRgVVAvmLmio139。如 ,3DJ6D是結(jié)型 N溝道場(chǎng)效應(yīng)三極管， 3DO6C是絕緣柵型 N溝道場(chǎng)效應(yīng)三極管。 PDM 最大漏極功耗可由 PDM= VDS ID決定，與雙極型 三極管的 PCM相當(dāng)。 2. 夾斷電壓 VP 夾斷電壓是耗盡型 FET的參數(shù)，當(dāng) VGS=VP時(shí) ,漏極 電流為零。 當(dāng) VGS＞ 0 時(shí)，將使 ID進(jìn)一步增加。 (190) 增強(qiáng)型 MOSFET的工作原理 (191) MOSFET的 特性曲線 VVV TGSDS ?? (192) — VGS對(duì) ID的控制特性 轉(zhuǎn)移特性曲線的斜率 gm 的大小反映了柵源電壓對(duì)漏極電流的控制作用。 當(dāng) VDS增加到使VGD=VT時(shí)，漏極處溝道將縮減到剛剛開啟的情況，稱為預(yù)夾斷。源極端電壓最大，為 VGS ，由此感生的溝道最深；離開源極端，越向漏極端靠近，則柵 — 溝間的電壓線性下降，由它們感生的溝道越來(lái)越淺；直到漏極端，柵漏 間電壓最小，其值為： VGD=VGSVDS , 由此 感生的溝道也最淺。 VGS值越大，溝道內(nèi)自由電子越多，溝道電阻越小，在同樣 VDS 電壓作用下， I D 越大。 管子仍不能導(dǎo)通，處于截止?fàn)顟B(tài)。時(shí)， 00 ??DGS iv。其值一般為（ 20— 50） V之間 。 （ 2） 管壓降 vDS 很小。 由于預(yù)夾斷區(qū)電阻很大，使主要 VDS降落在該區(qū)，由此產(chǎn)生的強(qiáng)電場(chǎng)力能把未夾斷區(qū)漂移到其邊界上的載流子都掃至漏極，形成漏極飽和電流 。 (175) ② 漏源電壓 VDS對(duì) iD的影響 在柵源間加電壓 VGS＞ VP，漏源間加電壓 VDS。 iD的大小受 VGS的控制。 從參與導(dǎo)電的載流子來(lái)劃分， 它有自由電子導(dǎo)電的 N溝道器件 和 空穴導(dǎo)電的 P溝道器件 。 放大 截止 飽和 + 正偏 反偏 + + 正偏 反偏 + 放大 VcVbVe 放大 VcVbVe 發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均為反偏。 射極反向擊穿電壓 當(dāng)集 射極之間的電壓 UCE超過(guò)一定的數(shù)值時(shí)，三極管就會(huì)被擊穿。 根據(jù)放大關(guān)系，由于 IBE的存在，必有電流?IBE。 共射 直流電流放大倍數(shù) ： BCII?___?工作于動(dòng)態(tài)的三極管，真正的信號(hào)是疊加在直流上的交流信號(hào)。 (161) IC(mA ) 1 2 3 4 UCE(V) 3 6 9 12 IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 此區(qū)域中 : IB=0,IC=ICEO,UBE 死區(qū)電壓，稱為截止區(qū)。 UCE=0V UCE = 死區(qū)電壓，硅管，鍺管 。 發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射區(qū)電子不斷向基區(qū)擴(kuò)散，形成發(fā)射極電流 IE。 I U 照度增加 (145) 發(fā)光二極管 有正向電流流過(guò)時(shí)，發(fā)出一定波長(zhǎng)范圍的光，目前的發(fā)光管可以發(fā)出從紅外到可見波段的光，它的電特性與一般二極管類似。 iU IZIZU LR 0URU I IZ IZmax ?UZ ?IZ UZ (142) 穩(wěn)壓二極管的應(yīng)用舉例 uo iZ DZ R iL i ui RL 5m A 20m A , V,m i nm ax???zzzII10U穩(wěn)壓管的技術(shù)參數(shù) : ?? k2LR解：令輸入電壓達(dá)到上限時(shí)，流過(guò)穩(wěn)壓管的電流為 Izmax mAm ax 25RUIiLZz ??? zi ???? —— 方程 1 要求當(dāng)輸入電壓由正常值發(fā)生 ?20%波動(dòng)時(shí)，負(fù)載電壓基本不變。 + UZ 動(dòng)態(tài)電阻： ZZIUZr ???rz越小，穩(wěn)壓性能越好。 這樣所產(chǎn)生的電容就是擴(kuò)散電容 . (136) CB在正向和反向偏置時(shí)均不能忽略。 (135) 當(dāng)外加正向電壓不同時(shí)， PN結(jié)兩側(cè)堆積的少子的數(shù)量及濃度梯度也不同，這就相當(dāng)電容的充放電過(guò)程 。 (133) 5. 微變電阻 rD iD uD ID UD Q ?iD ?uD rD 是二極管特性曲線上工作點(diǎn) Q 附近電壓的變化與電流的變化之比： DDD iur???顯然， rD是對(duì) Q附近的微小變化區(qū)域內(nèi)的電阻。 (132) 4. 反向電流 IR 指二極管加反向峰值工作電壓時(shí)的反向電流。 3. 反向擊穿電壓 UBR 二極管反向擊穿時(shí)的電壓值。 (128) 半導(dǎo)體二極管 PN 結(jié)加上管殼和引線，就成為半導(dǎo)體二極管。 外電場(chǎng)加強(qiáng)內(nèi)電場(chǎng) → 耗盡層變寬 → 漂移運(yùn)動(dòng)＞擴(kuò)散運(yùn)動(dòng) → 少子漂移形成反向電流 I R +－－－+－－內(nèi)電場(chǎng)++－++－E+－EW－－+－空 間 電 荷 區(qū)+－R++ +IRP N 在一定的溫度下，由本征激發(fā)產(chǎn)生的少子濃度是一定的，故 IR基本上與外加反壓的大小無(wú)關(guān)，所以稱為 反向飽和電流 。 P區(qū) 中的空穴 .N區(qū) 中的電子（ 都是多子 ）向?qū)Ψ竭\(yùn)動(dòng)（ 擴(kuò)散運(yùn)動(dòng) ）。 內(nèi)電場(chǎng)越強(qiáng)，漂移運(yùn)動(dòng)越強(qiáng)，而漂移使空間電荷區(qū)變薄。 ，電子是少子 。這個(gè)空穴可能吸引束縛電子來(lái)填補(bǔ)，使得硼原子成為不能移動(dòng)的帶負(fù)電的離子。 。 P 型半導(dǎo)體： 空穴濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體，也稱為（空穴半導(dǎo)體）。 本征半導(dǎo)體中電流由兩部分組成： 1. 自由電子移動(dòng)產(chǎn)生的電流。 本征半導(dǎo)體中存在數(shù)量相等的兩種載流子，即自由電子 和 空穴 。 共價(jià)鍵有很強(qiáng)的結(jié)合力，使原子規(guī)則排列，形成晶體。 (15) 在硅和鍺晶體中，原子按四角形系統(tǒng)組成晶體點(diǎn)陣，每個(gè)原子都處在正四面體的中心，而四個(gè)其它原子位于四面體的頂點(diǎn)，每個(gè)原子與其相臨的原子之間形成 共價(jià)鍵 ，共用一對(duì)價(jià)電子。 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性 (13) 半導(dǎo)體 的導(dǎo)電機(jī)理不同于其它物質(zhì)，所以它具有不同于其它物質(zhì)的特點(diǎn)。(11) 第一章 半導(dǎo)體器件基礎(chǔ) (12) 導(dǎo)體： 自然界中很容易導(dǎo)電的物質(zhì)稱為 導(dǎo)體 ，金屬一般都是導(dǎo)體。例如： 當(dāng)受外界熱和光的作用時(shí)，它的導(dǎo)電能力明顯變化。 硅和鍺的晶體結(jié)構(gòu) ： 通過(guò)一定的工藝過(guò)程，可以將半導(dǎo)體制成 晶體 。 +4 +4 +4 +4 (18) 二、本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理 在絕對(duì) 0度（ T=0K）和沒有外界激發(fā)時(shí) ,價(jià)電子完全被共價(jià)鍵束縛著，本征半導(dǎo)體中沒有可以運(yùn)動(dòng)的帶電粒子（即 載流子 ），它的導(dǎo)電能力為 0，相當(dāng)于絕緣體。 (111) 溫度越高，載流子的濃度越高。 2. 空穴移動(dòng)產(chǎn)生的電流。 N 型半導(dǎo)體： 自由電子濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體，也稱為（電子半導(dǎo)體）。 摻雜濃度遠(yuǎn)大于本征半導(dǎo)體中載流子濃度，所以，自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴濃度。 +4 +4