【正文】 當(dāng)漏極電流 ID 急劇上升產(chǎn)生雪崩擊穿時的 UDS 。 極間電容愈小，則管子的高頻性能愈好?！　≥斎腚娮韬芨?。UP 稱為夾斷電壓 圖 第一章 半導(dǎo)體器件N 溝道耗盡型 MOS 管特性工作條件：UDS 0；UGS 正、負(fù)、零均可。(當(dāng) UGS UT 時 )　 　 三個區(qū)：可變電阻區(qū)、恒流區(qū) (或飽和區(qū) )、擊穿區(qū)。漏極形成電流 ID 。 UGS 升高， N 溝道變寬。工作原理分析(1)UGS = 0 漏源之間相當(dāng)于兩個背靠背的 PN 結(jié)，無論漏源之間加何種極性電壓， 總是不導(dǎo)電 。稱為 金屬 氧化物 半導(dǎo)體場效應(yīng)管 ，或簡稱 MOS 場效應(yīng)管 。2. 漏極特性UDSIDVDDVGGDSGV?+ V?+UGS圖 　特性曲線測試電路+?mA圖 (b)　漏極特性第一章 半導(dǎo)體器件　 　 場效應(yīng)管的兩組特性曲線之間互相聯(lián)系，可根據(jù)漏極特性用作圖的方法得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)移特性。GDSNISIDP+ P+ VDD　　注意：當(dāng) UDS 0 時，耗盡層呈現(xiàn)楔形。當(dāng) UGS = UP，耗盡層合攏，導(dǎo)電溝被夾斷，夾斷電壓 UP 為負(fù)值。 *耗盡層的寬度改變主要在溝道區(qū)?！?　 導(dǎo)電溝道是 N 型的，稱 N 溝道結(jié)型場效應(yīng)管 。計算中UBE 、 UCE 為負(fù)值；輸入與輸出特性曲線橫軸為 (? UBE) 、(? UCE)。圖 　三極管外加電源的極性(a) NPN 型VCCVBBRCRb~ N NP+??+ uoui(b) PNP 型VCCVBBRCRb~+??+ uoui第一章 半導(dǎo)體器件 PNP 三極管電流和電壓實(shí)際方向?！?　 U(BR)CEO：基極開路時，集電極和發(fā)射極之間的反向擊穿電壓。圖 　反向飽和電流的測量電路第一章 半導(dǎo)體器件三、 極限參數(shù)1. 集電極最大允許電流 ICM 當(dāng) IC 過大時，三極管的 ? 值要減小。飽和管壓降 UCES V(硅管 )， UCES 0. 2 V(鍺管 )飽和區(qū)飽和區(qū)飽和區(qū)第一章 半導(dǎo)體器件　三極管的主要參數(shù)三極管的連接方式ICIE +C2+C1VEEReVCCRc(b)共基極接法VCCRb+VBBC1TICIBC2Rc+(a)共發(fā)射極接法圖 　 NPN 三極管的電流放大關(guān)系一、電流放大系數(shù)是表征管子放大作用的參數(shù)。AIB =0O 5 10 154321　 　 對 NPN 型管， UBE 0 UBC 0 。A80181。A60 181。 硅管約等于 1 ?A，鍺管約為幾十 ~ 幾百微安。AIB = 0O 5 10 154321　 　 劃分三個區(qū)：截止區(qū)、放大區(qū)和飽和區(qū)。A80181。UCE UBE，三極管處于放大狀態(tài)。第一章 半導(dǎo)體器件輸出回路輸入回路+UCE?　三極管的特性曲線　 　 特性曲線是選用三極管的主要依據(jù)，可從半導(dǎo)體器件手冊查得。說明 三極管具有電流放大作用。當(dāng) ICEO IC 時，忽略 ICEO，則由上式可得　 　 共射直流電流放大系數(shù) 近似等于 IC 與 IB 之比。I C　 　 另外，集電區(qū)和基區(qū)的少子在外電場的作用下將進(jìn)行漂移運(yùn)動而形成 反向 飽和電流 ， 用 ICBO表示 ?！?　 2. 復(fù)合和擴(kuò)散　 電子到達(dá)基區(qū)，少數(shù)與空穴復(fù)合形成基極電流 Ibn， 復(fù)合掉的空穴由 VBB 補(bǔ)充 。通常只有幾微米到幾十微米，而且 摻雜較少 ?！?　 合金型三極管制作工藝： 在 N 型鍺片 (基區(qū) )兩邊各置一個銦球，加溫銦被熔化并與 N 型鍺接觸，冷卻后形成兩個 P 型區(qū)，集電區(qū)接觸面大，發(fā)射區(qū)摻雜濃度高。圖 　三極管的外形第一章 半導(dǎo)體器件　三極管的結(jié)構(gòu)　 　 常用的三極管的結(jié)構(gòu)有硅平面管和鍺合金管兩種類型。第一章 半導(dǎo)體器件　雙極型三極管 (BJT)　　又稱半導(dǎo)體三極管、晶體管，或簡稱為三極管。 例： 2DW7C ， ?U = %/ ℃圖 　 2DW7 穩(wěn)壓管第一章 半導(dǎo)體器件5. 額定功耗 PZ　 　 額定功率決定于穩(wěn)壓管允許的溫升。 　　 (1) UZ 7 V, ?U 0； UZ 4 V， ?U 0； 　 (2) UZ 在 4 ~ 7 V 之間， ?U 值比較小，性能比較穩(wěn)定。 I IZ 時 ，管子的穩(wěn)壓性能差； I IZ ，只要不超過額定功耗即可。第一章 半導(dǎo)體器件 　穩(wěn)壓管　 　 一種特殊的面接觸型半導(dǎo)體硅二極管?！?　 正向電壓時，變化載流子積累電荷量發(fā)生變化，相當(dāng)于電容器充電和放電的過程 —— 擴(kuò)散電容效應(yīng)。O UCb圖 第一章 半導(dǎo)體器件2. 擴(kuò)散電容 Cd?Q是由多數(shù)載流子在擴(kuò)散過程中積累而引起的。(a) PN 結(jié)加正向電壓 （ b) PN 結(jié)加反向電壓?N空間電荷區(qū)PV RI + UN空間電荷區(qū)PRI+? UV第一章 半導(dǎo)體器件　 　 空間電荷區(qū)的正負(fù)離子數(shù)目發(fā)生變化，如同電容的放電和充電過程。4. 最高工作頻率 fM　 　 fM 值主要 決定于 PN 結(jié)結(jié)電容的大小。第一章 半導(dǎo)體器件　二極管的主要參數(shù)1. 最大整流電流 IF 二極管長期運(yùn)行時，允許通過的最大正向平均電流?！　《O管加正向電壓，即 U 0，且 U UT ，則　　　　　，可得 ，說明電流 I 與電壓 U 基本上成指數(shù)關(guān)系。正向特性死區(qū)電壓6040200 I / mAU / V　 　 當(dāng)正向電壓超過死區(qū)電壓后，隨著電壓的升高，正向電流迅速增大。604020– – 0 –25–50I / mAU / V正向特性硅管的伏安特性死區(qū)電壓擊穿電壓U(BR)反向特性– 50I / mAU / – 2551015––鍺管的伏安特性0圖 　二極管的伏安特性第一章 半導(dǎo)體器件1. 正向特性當(dāng)正向電壓比較小時，正向電流很小，幾乎為零?！?　 面接觸型二極管 PN 結(jié)的面積大，允許流過的電流大，但只能在較低頻率下工作。第一章 半導(dǎo)體器件　 二極管的伏安特性　 　 將 PN 結(jié)封裝在塑料、玻璃或金屬外殼里，再從 P 區(qū)和 N 區(qū)分別焊出兩根引線作正、負(fù)極。第一章 半導(dǎo)體器件空間電荷區(qū)圖 　反相偏置的 PN 結(jié)　 　 反向電流又稱 反向飽和電流 。第一章 半導(dǎo)體器件二、二、 PN 結(jié)的單向?qū)щ娦越Y(jié)的單向?qū)щ娦?. PN 外加正向電壓又稱正向偏置，簡稱正偏?！　?4. 漂移運(yùn)動　 　 內(nèi)電場有利于少子運(yùn)動 — 漂移。(a)N 型半導(dǎo)體 (b) P 型半導(dǎo)體圖 　雜質(zhì)半導(dǎo)體的的簡化表示法第一章 半導(dǎo)體器件　半導(dǎo)體二極管　 PN 結(jié)及其單向?qū)щ娦? 在一塊半導(dǎo)體單晶上一側(cè)摻雜成為 P 型半導(dǎo)體，另一側(cè)摻雜成為 N 型半導(dǎo)體，兩個區(qū)域的交界處就形成了一個特殊的薄層， 稱為 PN 結(jié) 。受主原子空穴圖 　 P 型半導(dǎo)體的晶體結(jié)構(gòu)第一章 半導(dǎo)體器件說明：　 　 1. 摻入雜質(zhì)的濃度決定多數(shù)載流子濃度；溫度決定少數(shù)載流子的濃度。第一章 半導(dǎo)體器件+4+4+4+4 +4+4 +4 +4+4+5自由電子施主原子圖 　 N 型半導(dǎo)體的晶體結(jié)構(gòu)第一章 半導(dǎo)體器件二、 P 型半導(dǎo)體+4+4+4+4 +4+4 +4 +4+4　 　 在硅或鍺的晶體中摻入少量的 3 價 雜質(zhì)元素，如硼、鎵、銦等，即構(gòu)成 P 型半導(dǎo)體 。第一章 半導(dǎo)體器件 本征半導(dǎo)體摻入 5 價元素后，原來晶體中的某些硅原子將被雜質(zhì)原子代替。 在一定的溫度下，產(chǎn)生與復(fù)合運(yùn)動會達(dá)到平衡，載流子的濃度就一定了?！?　 空穴可看成帶正電的載流子。 　 　 將硅或鍺材料提純便形成單晶體，它的原子結(jié)構(gòu)為共價鍵結(jié)構(gòu)。大多數(shù)半導(dǎo)體器件所用的主要材料是硅 (Si)和鍺(Ge)?！?　 2. 絕緣體： 電阻率 ? 109 ?第一章 　 半導(dǎo)體器件　半導(dǎo)體的特性　半導(dǎo)體二極管　雙極型三極管 (BJT)　場效應(yīng)三極管第一章 半導(dǎo)體器件　半導(dǎo)體的特性　 　 1. 導(dǎo)體： 電阻率 ? 10?4 ? cm 物質(zhì)。半導(dǎo)體導(dǎo)電性能是由其原子結(jié)構(gòu)決定的。價電