第7章 半导体器件new.ppt

第7章 半导体器件 主要内容有： 7.1导体、半导体和绝缘体 二、 杂质半导体 二、 杂质半导体 综上所述： (1)本征半导体中加入五价杂质元素，便形成N型半导体。其中电子是多数载流子，空穴是少数载流子，此外还有不参加导电的正离子。(2)本征半导体中加入三价杂质元素，便形成P型半导体。其中空穴是多数载流子，电子是少数载流子，此外还有不参加导电的负离子。(3)杂质半导体中，多子浓度决定于杂质浓度，少子由本征激发产生，其浓度与温度有关。 PN结及其单向导电性 通过一定的工艺，可以使一块完整的半导体一部分是P型的，另一部分是N型的，而在P型和N型半导体的交界面上就形成一个特殊的薄层，称为PN结。 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） 半导体二极管 半导体二极管实物图片 二、 伏安特性 三、 主要参数 四、应用: 稳压二极管 3. 主要参数 半导体三极管 一. 基本结构 二、 电流放大原理 1. 三极管放大的外部条件 2. 各电极电流关系及电流放大作用 三、 特性曲线 1. 输入特性 2. 输出特性 2. 输出特性 四、 主要参数 1. 电流放大系数，? 五、半导体三极管应用 (1) NPN型 符号： (2) PNP型 (主要介绍： 结构、放大原理、特性、主要参数及应用) C 集电极 B 基极 E 发射极 集电区 N P基区 发射区 N 集电结 发射结 E B C E B C 符号： C 集电极 B 基极 E 发射极 集电区 P N基区 发射区 P 集电结 发射结 IE IE 基区：很薄，且 掺杂浓度最低 发射区：掺 杂浓度最高 B E C N N P 基极 发射极 集电极 结构特点： 集电区： 掺杂浓度次之 这些结构特点是它具有电流放大作用的内在条件。 发射结正向偏置、集电结反向偏置 (2)对 PNP 型三极管 发射结正偏 VBVE 集电结反偏 VCVB 从电位的角度看： (1)对 NPN 型三极管 发射结正偏 VBVE 集电结反偏 VCVB 即 VC VBVE 集电极电位最高 即 VE VBVC 发射极电位最高 B E C N N P EB RB EC RC IE IC IB B E C P P N EB RB EC RC IE IC IB 共射极放大电路 IB(mA) IC(mA) IE(mA) 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.01 0.70 1.50 2.30 3.10 3.95 0.01 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 基极电流的微小变化?IB能够引起较大的集电极电流变化?IC,这就是三极管的电流放大作用。 B E C N N P EB RB EC RC IE IC IB 3.三极管内部载流子的运动规律 B E C N N P EB RB EC IE IBE ICE ICBO 基区空穴向发射区的扩散可忽略。 发射结正偏，发射区电子不断向基区扩散，形成发射极电流IE。 　进入P 区的电子少部分与基区的空穴复合，形成电流IBE ，多数扩散到集电结。 从基区扩散来的电子作为集电结的少子，漂移进入集电区而被集电极收集，形成ICE。 集电结反偏，有少子形成的反向电流ICBO。 3. 三极管内部载流子的运动规律 IC = ICE+ICBO ? ICE IC IB B E C N N P EB RB EC IE IBE ICE ICBO IB = IBE- ICBO ? IBE ICE 与 IBE 之比称为共发射极电流放大倍数 通常定义为静态(直流)电流放大倍数。 称为动态(交流)电流放大倍数。 　发射极是输入回路、输出回路的公共端 共发射极放大电路 输入回路 输出回路 测量晶体管特性的实验线路 IC EB mA ?A V UCE UBE RB IB EC V + + – – – – + + 特点:非线性 死区电压：硅管0.5V，锗管0.1V。 正常工作时发射结电压： NPN型硅管 UBE ? 0.6~0.7V PNP型锗管 UBE ? ?0.2 ~ ? 0.3V IB(?A) UBE(V) 20 40 60 80 0.4 0.8 UCE?1V O