【2017年整理】模电课件-1-半导体器件.ppt

教学目标 了解半导体的基本特性，半导体二极管、双极型三极管、场效应管的分类、结构、基本电特性和主要技术参数等。 理解本征半导体、杂质半导体、PN结、单向导电性、伏安特性、电容效应、电流放大、击穿、稳压、夹断、开启等基本概念。 掌握PN结的工作原理、半导体二极管的伏安特性、双极型三极管的工作原理、电流分配关系、电流放大原理、输入特性曲线、输出特性曲线、场效应三极管的工作原理、转移特性曲线和输出特性曲线。 第一章 常用半导体器件 § 1.1 半导体基础知识 1、本征半导体 定义 3.4 PN 结的电容效应 § 1.2 半导体二极管 二极管的伏安特性及电流方程 VT——温度的电压当量，VT=kT/q=T/11600=0.026V，其中k为波耳兹曼常数（1.38×10–23J/K），T为热力学温度，即绝对温度（300K），q为电子电荷（1.6×10–19C）。在常温下，VT≈26mV。 二极管的伏安特性----单向导电性！ 二极管的等效电路 2）微变等效电路 二极管直流电阻 二极管的直流电阻是其工作在伏安特性上某一点时的端电压与其电流之比。 图（a）电路（b）二极管伏安特性和工作点Q（c）二极管的直流电阻： 1N54xx系列二极管参数 稳压二极管 §1.3 晶体三极管 五、温度对晶体管特性的影响 六、主要参数 Ugs作用于整个沟道 漏-源电压Uds对漏极电流的影响： 输出特性： 转移特性： 场效应管与晶体管的比较 本 章 结 束 uGS＞UGS（off）且不变，VDD增大，iD增大。 预夹断 uGD＝UGS（off） VDD的增大，几乎全部用来克服沟道的电阻，iD几乎不变，进入恒流区，iD几乎仅仅决定于uGS。 uGDUGS（off） uGDUGS（off） 此时，Ugs≠0 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. g-s电压控制d-s的等效电阻 预夹断轨迹，uGD＝UGS（off） 可变电阻区 恒 流 区 iD几乎仅决定于uGS 击 穿 区 夹断区（截止区） 夹断电压 IDSS ΔiD 不同型号的管子UGS（off）、IDSS将不同。 低频跨导： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 夹断电压 漏极饱和电流 场效应管工作在恒流区，有uGS＞UGS（off）且uGD＜UGS（off）。 uDG＞－UGS（off） 有夹断 有沟道 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2　绝缘栅型场效应管 由金属、氧化物和半导体制成。称为金属-氧化物-半导体场效应管，或简称 MOS 场效应管。 特点：输入电阻可达 109 ? 以上。 类型 N 沟道 P 沟道 增强型 耗尽型 增强型 耗尽型 UGS = 0 时漏源间存在导电沟道称耗尽型场效应管； UGS = 0 时漏源间不存在导电沟道称增强型场效应管。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2.1 N 沟道增强型 MOS 场效应管 1. 结构 P 型衬底 N+ N+ B G S D SiO2 源极 S 漏极 D 衬底引线 B 栅极 G 2. 工作原理 绝缘栅场效应管利用 UGS 来控制“感应电荷”的多少，改变由这些“感应电荷”形成的导电沟道的状况，以控制漏极电流 ID。 S G D B Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 工作原