第二章半导体器件基础辩析.ppt

稳压二极管 变容二极管 发光二极管 光电二极管 肖特基二极管 光电池 光电池做成的便携式冰箱 半导体三极管，也叫晶体三极管。由于工作时，多数载流子和少数载流子都参与运行，因此，还被称为双极型晶体管（Bipolar Junction Transistor,简称BJT）。 BJT是由两个PN结组成的。 1 半导体三极管的基本结构 2 三极管的电流放大原理（NPN管） 三极管在工作时要加上适当的直流偏置电压。 （1）因为发射结正偏，所以发射区向基区注入电子 ，形成了扩散电流IEN 。同时从基区向发射区也有空穴的扩散运动，形成的电流为IEP。但其数量小，可忽略。 所以发射极电流I E ≈ I EN 。 （2）发射区的电子注入基区后，变成了少数载流子。少部分遇到的空穴复合掉，形成IBN。所以基极电流I B ≈ I BN 。大部分到达了集电区的边缘。 （3）因为集电结反偏，收集扩散到集电区边缘的电子，形成电流ICN 。 （1）uCE=0V时，相当于两个PN结并联。 (2)输出特性曲线 iC=f(uCE)? iB=const 现以iB=60uA一条加以说明。 输出特性曲线可以分为三个区域: 4 三极管的主要参数 （1）电流放大系数 （2）极间反向电流 （3）极限参数 Ic增加时，? 要下降。当?值下降到线性放大区?值的70％时，所对应的集电极电流称为集电极最大允许电流ICM。 （c）反向击穿电压 BJT有两个PN结，其反向击穿电压有以下几种： 半导体三极管的型号 当uGS＞0V时，金属栅极感应到正电荷，P型一侧感应出电子，此少量电子被P型衬底中大量空穴中和，仍无沟道。 2 N沟道耗尽型MOSFET 特点： 当uGS=0时，就有沟道，加入uDS，就有iD。 当uGS＞0时，沟道增宽，iD进一步增加。 当uGS＜0时，沟道变窄，iD减小。 3 P沟道耗尽型MOSFET P沟道MOSFET的工作原理与N沟道MOSFET完全相同，只不过导电的载流子不同，供电电压极性不同而已。这如同双极型三极管有NPN型和PNP型一样。 四种绝缘栅场效应管的电路符号 习题 1 在半导体中掺入三价元素后的半导体称为（） A 本征半导体 B P型半导体 C N型半导体 D 半导体 2少数载流子是空穴的半导体是（） A 本征半导体中掺入三价元素，是P型半导体 B 本征半导体中掺入三价元素，是N型半导体 C 本征半导体中掺入五价元素，是N型半导体 D 本征半导体中掺入五价元素，是P型半导体 3 P型半导体多数载流子是带正电的空穴，所以P型半导体（） A 带正电 B 带负电 C 没法确定 D 电中性 4 PN结加正向电压时，其正向电流是由（）的 A 多数载流子扩散而成 B 多数载流子漂移而成 C 少数载流子扩散而成 D 少数载流子漂移而成 5 如果PN 结反向电压的数值增大（小于击穿电压），则（） A 阻挡层不变，反向电流基本不变 B 阻挡层变厚，反向电流基本不变 C 阻挡层变窄，反向电流增大 D 阻挡层变厚，反向电流减少 6 二极管的反向饱和电流在20摄氏度是5uA，温度每升高10摄氏度，其反向饱和电流值增大一倍，当温度为40摄氏度时，反向饱和电流值为（） A 10uA B 15uA C 20uA D 40uA （2）如果ui为幅度±4V的交流三角波，波形如图（b）所示，分别采用理想二极管等效电路、考虑正向压降的等效电路分析电路并画出相应的输出电压波形。 解：①采用理想二极管等效电路分析。波形如图所示。 0 -4V 4V ui t 2V 2V uo t 0 2.7V uo t 0 -4V 4V ui t 2.7V ②采用考虑正向压降的等效电路分析，波形如图所示。 8 特种 二极管 三 半导体三极管 NPN型 PNP型 符号: 三极管的结构特点: （1）基区要制造得很薄且浓度很低。 （2）发射区的掺杂浓度＞＞集电区掺杂浓度。 （3）集电区面积大，以利于收集载流子 - - N N P 发射区 集电区 基区 发射结 集电结 e c b 发射极 集电极 基极 - - P P N 发射区 集电区 基区 发射结 集电结 e c b 发射极 集电极 基