數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)第2講-附-wenkub.com
2025-06-18 08:53 本頁(yè)面
【正文】 ? 可控硅：又稱晶閘管，由三個(gè) PN結(jié)構(gòu)成的大功率可控整流器件。 ③ 場(chǎng)效應(yīng)管的漏極 D與源極 S可以互換使用；而雙極型晶體管的集電極 C與發(fā)射極 E則不能互換使用。 VGS越大，作用于半導(dǎo)體表面的電場(chǎng)就越強(qiáng)，吸引到 P襯底表面的電子就越多，導(dǎo)電溝道越厚，溝道電阻越小。 ② 若 VGS＞ 0（即 VGB＞ 0），則柵極和襯底之間的 SiO2絕緣層中便產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)。因?yàn)槲幢粖A斷的溝道上的電壓基本保持不變，于是向漏極方向漂移的載流子也基本保持不變，管子呈 恒流特性 。這種狀態(tài)稱為預(yù)夾斷。 可見(jiàn)，若 UGSVP且不變： 當(dāng) UDS＞ 0且尚小時(shí)， PN結(jié)因加反向電壓，使耗盡層具有一定寬度，但寬度上下不均勻，這是由于漏源之間的導(dǎo)電溝道具有一定電阻，因而漏源電壓 UDS沿溝道遞升，造成漏端電位低于源端電位，使近漏端 PN結(jié)上的反向偏壓大于近源端，因而近漏端耗盡層寬度大于近源端。溝道中仍是電阻特性，但呈現(xiàn)為非線性電阻。當(dāng) UGS增加到某一數(shù)值 VP時(shí)，兩邊耗盡層合攏，整個(gè)溝道被耗盡層完全夾斷。 當(dāng) UGS比較小時(shí)，耗盡區(qū)寬度有限，存在導(dǎo)電溝道。 基本結(jié)構(gòu) B E C N N P 基極 發(fā)射極 集電極 NPN型 P N P 集電極 基極 發(fā)射極 B C E PNP型 由兩個(gè)摻雜濃度不同且背靠背排列的 PN結(jié)組成，根據(jù)排列方式的不同可分為 NPN型和 PNP型兩種，每個(gè) PN結(jié)所對(duì)應(yīng)區(qū)域分別稱為發(fā)射區(qū)、基區(qū)和集電區(qū)。 PN結(jié)的反向擊穿（ 具體請(qǐng)看備注 ）： ① 齊納擊穿 ② 雪崩擊穿 三、雙極型晶體管 雙極型晶體管的幾種常見(jiàn)外形 （ a）小功率管 （ b）小功率管 （ c）中功率管 （ d）大功率管 雙極型晶體管又稱三極管。） 值得注意的是：因?yàn)樯贁?shù)載流子是由于價(jià)電子獲得熱能 (熱激發(fā) )掙脫共價(jià)鍵的束縛而產(chǎn)生的，環(huán)境溫度愈高，少數(shù)載流子的數(shù)目愈多。 ? 外電場(chǎng)驅(qū)使空間電荷區(qū)兩側(cè)的空穴和自由電子移走，使得空間電荷增加，空間電荷區(qū)變寬，內(nèi)電場(chǎng)增強(qiáng)，使多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)難以進(jìn)行。正向電流包括空穴電流和電子電流兩部分。 ? 可見(jiàn)外電場(chǎng)與內(nèi)電場(chǎng)的方向相反，因此擴(kuò)散與漂移運(yùn)動(dòng)的平衡被破壞。于是在一定條件下 (例如溫度一定 )，多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)逐漸減弱，而少數(shù)裁流子的漂移運(yùn)動(dòng)則逐漸增強(qiáng)。 在耗盡層內(nèi) N型側(cè)帶正電， P型側(cè)帶負(fù)電，因此內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)靜電場(chǎng)，耗盡層的兩端存在電位差。 擴(kuò)散 —— 由于濃度的不同而引起的載流子運(yùn)動(dòng)。 Si Ge + B =P型 Si Si Si Si Si Si B + B空穴 摻硼的半導(dǎo)體中，空穴的數(shù)目遠(yuǎn)大于自由電子的數(shù)目。 特點(diǎn) 在 N型半導(dǎo)體中電子是多數(shù)載流子、空穴是少數(shù)載流子。每個(gè)磷原子有 5個(gè)價(jià)電子故在構(gòu)成共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)時(shí)將因增加一個(gè)電子而形成一個(gè)自由電子，這樣，在半導(dǎo)體中就形成了大量自由電子。這個(gè)是半導(dǎo)體導(dǎo)電的極重要的一種特性。打一個(gè)通俗的比方，好比大家坐在劇院看節(jié)目，若一個(gè)座位的人走了，出現(xiàn)一個(gè)空位，鄰近座位的人去遞補(bǔ)這個(gè)空位并依次遞補(bǔ)下去，看起來(lái)就像空位子在運(yùn)動(dòng)一樣。 ? 自由電子又可以回到空穴的位置上，使離子恢復(fù)中性，這個(gè)過(guò)程叫復(fù)合。 半導(dǎo)體中的自由電子和空穴都能參與導(dǎo)電 ——半導(dǎo)體具有兩種載流子。
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