[工學(xué)]第1章半導(dǎo)體器件-文庫吧資料
2025-01-25 11:44本頁面
【正文】 外部條件： 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。 發(fā)射區(qū) 集電區(qū) 基區(qū) 三極管符號 半導(dǎo)體三極管 (Transistor)的結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)特點： ? 發(fā)射區(qū)的摻雜濃度最高； ? 集電區(qū)摻雜濃度低于發(fā)射區(qū)，且面積大； ? 基區(qū)很薄，一般在幾個微米至幾十個微米，且摻雜濃度最低。它有兩種類型 :NPN型和 PNP型。 正向?qū)? 正向截止 反向截止 反向擊穿 穩(wěn)壓二極管 穩(wěn)壓二極管主要參數(shù) (1) 穩(wěn)定電壓 UZ (2) 動態(tài)電阻 rZ 在規(guī)定的穩(wěn)壓管反向工作電流 IZ下，所對應(yīng)的反向工作電壓。 穩(wěn)壓二極管（ Zener Diode)伏安特性 (a)符號 (b) 伏安特性 利用二極管反向擊穿特性實現(xiàn)穩(wěn)壓。手冊上給出的最高反向工作電壓 URM一般是 UBR的 1/2~1/3。 二極管使用時允許加的最高反向電壓值。反向電流大， 說明管子的單向?qū)щ娦圆睿虼朔聪螂娏髟叫≡胶谩? D1 D2 U0 R 5V 3V 二極管電路分析舉例（ 5） 二極管電路分析舉例（ 6） （ 4）當(dāng) UA=0， UB=3V時 所以， U0=3V 同理可得： D1截止， D2導(dǎo)通 。 計算二極管兩端的電壓 UD=V陽 V陰 判斷：若 UD0，則二極管工作于 導(dǎo)通 狀態(tài) 若 UD0，則二極管工作于 截止 狀態(tài) 二極管電路分析舉例（ 3） 例 1： 圖示電路中，分析當(dāng) UA與 UB分別為 0與 3V的不同組合時，二極管 D D2的狀態(tài)，并求 U0的值。 iDOVBR?D熱擊穿 —— 不可逆 雪崩擊穿 齊納擊穿 電擊穿 —— 可逆 二極管的伏安特性（ 3） 0 ?D/ V0 .2 0 . 4 0 . 6 0 .8? 10? 20? 3 0? 4 05101 520? 10? 20? 3 0? 40iD/? AiD/ mA死區(qū)VthVBR硅二極管 2CP10的 VI 特性 0?D/ V0 .2 0 . 4 0 . 6? 2 0? 4 0? 605101 520? 10? 20? 3 0? 40iD/? AiD/ mA②①③VthVBR鍺二極管 2AP15的 VI 特性 正向特性 反向特性 反向擊穿特性 實際二極管器件 的幾個典型值： 起始電壓 ：硅管 、鍺管 導(dǎo)通壓降 ：硅管 、鍺管 反向飽和電流 ：硅管幾十 uA、鍺管幾百 uA {end} 二極管的模型 1. 理想模型 3. 折線模型 2. 恒壓降模型 特點：起始電壓 =0 正向?qū)▔航?=0 反向飽和電流 =0 特點：正向?qū)▔航? =起始電壓 = 反向飽和電流 =0 特點：正向?qū)▔航? =起始電壓 = 反向飽和電流 =0 iD vD ID VD Q ?iD ?vD D D D i v r ? ? ? rD是對 Q附近的微小變化量的電阻 。 (2) 面接觸型二極管 PN結(jié)面積大，用于工頻大電流整流電路。 (a)點接觸型 二極管的結(jié)構(gòu)示意圖 半導(dǎo)體二極管結(jié)構(gòu)（ 2） (3) 平面型二極管 往往用于集成電路制造藝中。二極管按結(jié)構(gòu)分 有點接觸型 、 面接觸型 和 平面型 三大類。 由此可以得出結(jié)論： PN結(jié)具有單向?qū)щ娦浴? 多子的 擴(kuò)散 運動 由 雜質(zhì)離子形成 空間電荷區(qū) P區(qū) N區(qū) 空間電荷區(qū) 內(nèi)電場 {end} PN結(jié)的性質(zhì) — PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕?1） 當(dāng)外加電壓使 PN結(jié)中 P區(qū)的電位高于 N區(qū)的電位，稱為加 正向電壓 ，簡稱 正偏 (Forward Bias) ?PN結(jié)加 正向 電壓時 （ ForwardBased PN Junction) 特點 ：低電阻 大的正向擴(kuò)散電流 i D / mA1 . 00. 5– 0. 5– 1 . 0 0. 50 1. 0 ? D /VPN結(jié)的伏安特性 PN結(jié)加正向電壓時的導(dǎo)電情況 外電場 PN結(jié)的性質(zhì) PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕?2） PN結(jié)的伏安特性 當(dāng)外加電壓使 PN結(jié)中 P區(qū)的電位低于 N區(qū)的電位，稱為加 反向電壓 ，簡稱 反偏 (Reverse Bais)。 P型半導(dǎo)體中空穴是多子，電子是少子 。 N型半導(dǎo)體中空穴是少子，少子的遷移也能形成電流，由于數(shù)量的關(guān)系，起導(dǎo)電作用的主要是多子 。三價雜質(zhì) 因而也稱為 受主原子 。 在 P型半導(dǎo)體中 空穴 是 多數(shù)載流子， 它主要由摻雜形成； 自由 電子 是 少數(shù)載流子， 由熱激發(fā)形成。 提供自由電子的五價雜質(zhì)原子因帶正電荷而成為正離子 ，因此五價雜質(zhì)原子也稱為 施主原子 。 雜質(zhì)半導(dǎo)體（ 2） ? N型半導(dǎo)體 因五價雜質(zhì)原子中只有四個價電子能與周圍四個半導(dǎo)體原子中的價電子形成共價鍵，而多余的一個價電子因無共價鍵束縛而很容易形成自由電子。 N型半導(dǎo)體 —— 摻入 五價 雜質(zhì)元素（如磷）的半導(dǎo)體。摻入的雜質(zhì)主要是 三價 或 五價 元素。 本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于載流子的濃度。 溫度越高，載流子的濃度越高。 自由電子 空穴 電子空穴對 電子空穴對 可參與導(dǎo)電 +4 +4 +4 +4 本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理 自由電子 空穴 束縛電子 本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理 +4 +4 +4 +4 在非電場力的作用下，空穴吸引臨近的電子來填補(bǔ)，這樣的結(jié)果相當(dāng)于空穴的遷移，而空穴的遷移相當(dāng)于正電荷的移動，因此可以認(rèn)為空穴是載流子。 本征激發(fā)： 當(dāng)外界給半導(dǎo)體施加能量時，一些共價鍵中的電子會脫離共價鍵的束縛成為 自由電子 ，而在原來的位置上產(chǎn)生一個 空穴 (hole)。 它在物理結(jié)構(gòu)上呈單晶體形態(tài) 。 現(xiàn)代電子學(xué)中，用的最多的半導(dǎo)體是硅和鍺，它們的最外層電子（價電子）都是四個。比如： 當(dāng)受外界熱和光的作用時，它的導(dǎo)電能力明顯變化。 自然界的物體根據(jù)其導(dǎo)電能力 (電阻率 )的不同，可劃分為導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體。 場效應(yīng)管 一、 場效應(yīng) 管的 結(jié)構(gòu)
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