第一章、半导体器件的基本知识.ppt

1.1 半导体基本知识一、本征半导体及导电特性 PN 结加反向电压（反向偏置） 二、二极管的基本结构----PN结加外壳和引线二极管的分类 (c) 平面型 用于集成电路制作工艺中。PN结结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。 三、伏安特性 四、主要参数 二极管电路分析举例 例：已知UI 波形，画出UR、UO波形。 二极管的用途：整流、检波、限幅、钳位、 隔离、 开关、元件保护等。 五、稳压二极管 主要参数 1.3 晶体管 二、 晶体管的电流放大原理 三、伏安特性1.输入特性 2.输出特性 截止区 (3) 饱和区(及临界饱和) 管子类型的判断 (1)3V; 2.3V; 8V (2)-10V; -5V; --5.2V 管子工作状态的判断 P20 习题1-9 1.5 绝缘栅场效应管 1.5.2 增强型绝缘栅场效应管 1.5.3 场效应管的主要参数 场效应管与晶体管的比较 IC/mA UCE/V 100 μA 80μA 60 μA 40 μA 20 μA O 3 6 9 12 4 2.3 1.5 3 2 1 IB =0 (2) 截止时, 两结都处于反向偏置,此时 IC? 0, UCE? UCC 。 IB = 0 时, IC = ICEO(很小)。(ICEO0.001mA) 截止区 IC/mA UCE/V 100 μA 80μA 60 μA 40 μA 20 μA O 3 6 9 12 4 2.3 1.5 3 2 1 IB =0 在饱和区，?IB ?IC，发射结处于正向偏置，集电结也处于正偏。 深度饱和时， 硅管UCES ? 0.3V， 锗管UCES ? 0.1V。 IC ? UCC/RC 。 当 集电结也处于正向偏置(UBC 0)时， 晶体管工作于饱和状态。 饱和区 四、主要参数 1. 电流放大系数，? 直流电流放大系数 交流电流放大系数 和? 的含义不同，但在特性曲线近于平行等距并且 两者数值接近。 例：在UCE= 6 V时， 在 Q1 点IB=40?A, IC=1.5mA； 在 Q2 点IB=60 ?A, IC=2.3mA。 在以后的计算中，一般作近似处理：? = 。 IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 3 6 IC / mA 1 2 3 4 UCE /V 9 12 0 Q1 Q2 在 Q1 点，有 由 Q1 和Q2点，得 2.集-基极反向截止电流 ICBO ICBO是由少数载流子的漂移运动所形成的电流，受温度的影响大。 温度??ICBO? ICBO ?A + – EC 3.集-射极反向截止电流(穿透电流)ICEO ?A ICEO IB=0 + – ICEO受温度的影响大。 温度??ICEO?，所以IC也相应增加。三极管的温度特性较差。 4.集电极最大允许电流 ICM 5.集-射极反向击穿电压U(BR)CEO 集电极电流 IC上升会导致三极管的?值的下降，当?值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为 ICM。 当集—射极之间的电压UCE 超过一定的数值时，三极管就会被击穿。手册上给出的数值是25?C、基极开路时的击穿电压U(BR) CEO。 6.集电极最大允许耗散功耗PCM PCM取决于三极管允许的温升，消耗功率过大，温升过高会烧坏三极管。 PC ? PCM =IC UCE ICM U(BR)CEO 由三个极限参数可画出三极管的安全工作区 IC UCE O ICUCE = PCM 安全工作区 1.4 光电器件 符号 1.4. 1 发光二极管(LED) 当发光二极管加上正向电压并有足够大的正向电流时，就能发出一定波长范围的光。 目前的发光管可以发出从红外到可见波段的光，它的电特性与一般二极管类似。 常用的有2EF等系列。 发光二极管的工作电压为1.5 ~ 3V，工作电流为几 ~十几mA。 1.4.2 光电二极管 光电二极管在反向电压作用下工作。当无光照时, 和普通二极管一样, 其反向电流很小, 称为暗电流。 当有光照时, 产生的反向电流称为光电流。照度E越 强，光电流也越大。 常用的光电二极管有2AU, 2CU等系列。 光电流很小, 一般只有几十微安, 应用时必须放大。 I/?A U/