第4章 半导体器件的基本特性2.ppt

4.3 半导体晶体管 恒流区 击穿区 可变电阻区 4 3 2 1 0 5 10 15 UGS =5V 6V 4V 3V 2V ID /mA UDS =10V 0 1 2 3 2 4 6 UGS / V UGs(th) 输出特性 转移特性 UDS / V ID /mA 夹断区 N沟道增强型MOS管 4.3 半导体晶体管 制造时,在sio2绝缘层中掺入大量的正离子,即使uGS =0，在正离子的作用下，源-漏之间也存在导电沟道。只要加正向uDS ，就会产生iD。 结构示意图 P 源极S 漏极D 栅极G B N+ N+ 正离子 反型层 SiO2 只有当uGS小于某一值时，才会使导电沟道消失，此时的uGS称为夹断电压uGS(off) 。 N沟道耗尽型MOS管 4.3 半导体晶体管 N沟道耗尽型MOS管的特性曲线 4 3 2 1 0 4 8 12 UGS =1V –2V –3V 输出特性 转移特性 1 2 3 0V –1 0 1 2 –1 –2 –3 uGS / V ?ID ?UGS UGs(off) uDS / V UDS =10V iD/mA iD/mA N沟道耗尽型MOS管 4.3 半导体晶体管 d N沟道符号 B s g P沟道符号 d B s g d B s g N沟道符号 d B s g P沟道符号 耗尽型MOS管符号 增强型MOS管符号 N沟道耗尽型MOS管 4.3 半导体晶体管 1.场效应管利用栅源电压控制漏极电流，是电压控制元件，栅极基本不取电流（很小），输入回路电阻很大； 晶体管利用基极电流控制集电极电流，是电流控制元件，基极索取一定电流，输入阻抗较小。 2.晶体管的放大倍数通常比场效应管大。 3.场效应管只有多子导电，而晶体管多子和少子均参与导电，场效应管比晶体管热稳定性好、抗辐射能力强。 场效应管与晶体管之对比 4.3 半导体晶体管 4.场效应管比晶体管噪声系数小。 5.场效应管源极、漏极可以互换使用，互换后特性变化不大；而晶体管的发射极和集电极互换后特性差异很大,一般不能互换使用。 6. 场效应管的种类比晶体管多，特别对于耗尽型MOS管，栅-源控制电压可正可负，均能控制漏极电流。 7. 场效应管和晶体管均可用于放大电路和开关电路，但场效应管具有集成工艺简单，工作电源电压范围宽，耗电省、低功耗等特点，目前越来越多的应用于集成电路中。 场效应管与晶体管之对比 读书笔记 放大电路组成原则； 放大电路的直流通路与交流通路； 放大电路的静态分析与动态分析； 三种基本组态放大电路分析； 静态工作点的稳定及偏置电路； 参照知识点写读书笔记，页数不少于6页！ 字迹要工整。 第七章知识点 Questions and answers 输出特性 4 3 2 1 0 4 8 12 UGS = 0V –3V –4V – 1V –2V uDS / V iD /mA * * 4.3 半导体晶体管 iC / mA UCE / V 100 μA 80μA 60 μA 40 μA 20 μA IB = 0 O 5 10 15 4 3 2 1 截止区 放大区 饱和区 截止区: uBE ? uon ，uCE ≥ uBE iB=0，iC = ICEO ? 0 放大区 uBE ? uon ， uCE ≥ uBE iC = ? iB 饱和区 uBE uon ，uCE uBE iC ≠ ? iB 晶体管的三个工作区 4.3 半导体晶体管 衡量晶体管放大能力的重要指标。 ICBO c e b ?A 2.集电极和基极之间的反向饱和电流 ICBO 小功率锗管 ICBO 约为几微安； 硅管的 ICBO 小，有的为纳安数量级。 当e开路时，c和b之间的电流。 1.电流放大系数 ? ， 晶体管主要参数 ICEO ?A c e b 3.集电极和发射极之间的反向饱和电流ICEO 当b开路时，c和e之间的电流。 4.特征频率 fT 晶体管的电流放大系数下降到1时的频率。 值愈大，则该管的 ICEO 也愈大。 4.3 半导体晶体管 晶体管主要参数 5.集电极最大允许电流 ICM 当iC过大时，三极管的 ? 值要减小。使?值下降到额定值的三分之二时的 IC 。 6.集电极最大允许耗散功率 PCM 将iC 与uCE 乘积等于规定的 PCM 值各点连接起来，可得一条双曲线。 7.极间反向击穿电压(V(BR)CEO ，V(BR)CBO ) 外加在三极管各电极之间的最大允许反向电压。 iC vCE O ICM 过流区 过 损 耗 区 PCM = iC uCE V(BR)CEO 过电压 安 全 工 作