第一章 8半导体器件.ppt

8.1.2 N型半导体和 P 型半导体 N型半导体和 P 型半导体 8.1.3 PN结的形成 PN结的单向导电性 2. PN 结加反向电压（反向偏置） 2. PN 结加反向电压（反向偏置） 8.2.2 伏安特性 三. 主要参数 二极管电路应用举例 8.3稳压二极管 3. 主要参数 8.4 半导体三极管 1. 基本结构 2. 电流放大作用 三极管放大的外部条件： 各电极电流关系及电流放大作用 4.特性曲线 （1） 输入特性 （2） 输出特性 5. 主要参数 （1）电流放大系数，? IB(mA) IC(mA) IE(mA) 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.001 0.70 1.50 2.30 3.10 3.95 0.001 0.72 1.54 2.36 3.18 4.05 结论: 1）三电极电流关系 IE = IB + IC 2） IC ?? IB ， IC ? IE 3） ? IC ?? ? IB 把基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大变化的特性称为晶体管的电流放大作用。 实质:用一个微小电流的变化去控制一个较大电流的变化。 3.工作状态 （1）放大状态：发射极正向偏置， 集电结反向偏置 （2）截止状态：发射结反向偏置， 集电结反向偏置 （3）饱和状态：发射结正向偏置，集电结正向偏置 即管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子内部载流子运动的外部表现，反映了晶体管的性能，是分析放大电路的依据。 同二极管一样，三级管也是非线性元件。特性曲线不是直线。 指加在三极管基极与发射极之间的电压UBE与基极电流IB之间的关系曲线。 死区电压： 硅管0.5V 正常工作时发射结电压： NPN型硅管 UBE ? 0.6~0.7V IB(?A) UBE(V) 20 40 60 80 0.4 0.8 UCE≥1V O IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 3 6 IC(mA ) 1 2 3 4 UCE(V) 9 12 O 放大区 指集电极与发射极电压UCE与集电极电流IC之间的关系。输出特性曲线通常分三个工作区： (a) 放大区 在放大区有 IC=? IB ，也称为线性区，具有恒流特性。 在放大区，发射结处于正向偏置、集电结处于反向偏置，晶体管工作于放大状态。 IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 3 6 IC(mA ) 1 2 3 4 UCE(V) 9 12 O （b）截止区 IB 0 以下区域为截止区，有 IC ? 0 。 在截止区发射结处于反向偏置，集电结处于反向偏置，晶体管工作于截止状态。 饱和区 截止区 （c）饱和区 当UCE≤UBE时，晶体管工作于饱和状态。 在饱和区，发射结处于正向偏置，集电结也处于正偏。 饱和压降： 硅管UCES ? 0.3V 直流电流放大系数 交流电流放大系数 表示晶体管行性能优劣和适应范围的数据称为晶体管的参数，是设计电路、选用晶体管的依据。 注意： 和? 的含义不同，但在特性曲线近于平行等距并且ICE0 较小的情况下，两者数值接近。 常用晶体管的? 值在20 ~ 200之间。 下一页 总目录 章目录 返回 上一页 第8章 半导体器件 8.3 稳压二极管 8.4 双极型晶体管 8.2 半导体二极管 8.1 半导体的基础知识 8.1 半导体的基础知识 掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电 能力明显改变 物质按其导电能力的强弱分类： 导体——容易传导电流的材料称为导体。 绝缘体——几乎不传导电流的材料称为绝缘体。 半导体——导电能力介于导体和绝缘体之间的称为半导体。 本征半导体——化学成分纯净的半导体。 8.1.1 本征半导体 完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征半导体。 晶体中原子的排列方式 硅单晶中的共价健结构 共价健 共价键中的两个电子，称为价电子。 Si Si Si Si 价电子 Si Si Si Si 价电子 价电子在获得一定能量（温度升高或受光照）后，即可挣脱原子核的束缚，成为自由电子（带负电），同时共价键中留下一个空位，称为空穴（带正电）。 本征半导体的导电机理 空穴 自由电子 在半导体内部，存在两种载流子：自由电子和空穴。他们同时参与导电。 本征半导体中，电子浓度与空穴浓度相同。nN=nP 掺杂后自由电子数目大量增加，自由电子导电成为这种半导体的主要导电方式，称为电子半导体或N型半导体。 掺入五价元素 Si Si Si Si