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第2章半导体器件基础 2.1 半导体的基本知识 半导体的特点 2.1 半导体的基本知识 2.1.1 本征半导体 半导体二极管的型号 国家标准对半导体器件型号的命名举例如下： 2 A P 9 用数字代表同类型器件的不同型号 用字母代表器件的类型，P代表普通管 用字母代表器件的材料，A代表N型Ge B代表P型Ge，C代表N型Si，D代表P型Si 2代表二极管，3代表三极管 [例2.1]设二极管为理想器件，画出uo的波形。 [例2.2]画出uo的波形，设二极管为理想器件。 u i = 5 sin ?t (V) u i = 5 sin ?t (V) 4.变容二极管 判断三极管工作状态的方法。 第二章作业 P38-39 2.4，2.5，2.6，2.7，2.8，2.11，2.12 本节内容要求学生一般了解，较难。 本章重点：PN结及其单向导电性 解释什么是负温度系数和正温度系数） *2.3.4 温度对BJT特性曲线的影响 1. 温度升高，输入特性曲线向左移。 温度每升高 1?C，UBE ? (2 ? 2.5) mV。 温度每升高 10?C，ICBO 约增大 1 倍。 O T2 T1 2. 温度升高，输出特性曲线向上移。 iC uCE T1 iB = 0 T2 iB = 0 iB = 0 温度每升高 1?C，? ?(0.5 ? 1)%。 输出特性曲线间距增大。 O 2.4　场效应管 引　言 2.4.1 场效应管的结构、类型 2.4.3 场效应管的特性曲线 2.4.2 场效应管的工作原理 2.4.4 场效应管的符号表示及主要参数 引 言 场效应管 FET (Field Effect Transistor) 类型： 结型 JFET 绝缘栅型 MOSFET 特点： 1. 单极性器件(每个FET中只有一种载流子导电) 3. 工艺简单、易集成、功耗小、 体积小、成本低 2. 输入电阻高 (107 ? 1015 ?，IGFET 可高达 1015 ?) N 沟道 JFET P 沟道 JFET 2.4.1 场效应管的结构、类型 1）UGS 对沟道的控制作用 当UGS0，PN结反偏，沟道均匀变窄 改变UGS的大小可有效控制沟道电阻大小.若UDS0(一定),则漏源电流iDS将受UGS的控制, |UGS|增大, iDS减少. 2.4.2 场效应管的工作原理 2） UDS 对沟道的控制作用 uGS ? 0，uDS 0 此时 uGD = VP （夹断电压） ； 沟道楔型 耗尽层刚相碰时称预夹断。 当 uDS ?，预夹断点下移。 预夹断 uGS =0 uGS 改变时 预夹断 预夹断轨迹 预夹点 N沟道JFET的输出特性 输出特性曲线：iD=f(uDS)?uGS=const 结论: FFET栅极、沟道之间的PN结反向偏置的，iG几乎为零，输入电阻较高 JFET是电压控制电流器件，iD受UGS控制 预夹断前， iD与UDS呈近似线性关系；预夹断后； iD趋于饱和 四个区： （a）可变电阻区（预夹断前）。 （b）恒流区也称饱和 区（预夹断 后）。 （c）夹断区（截止区）。 （d）击穿区。 可变电阻区 恒流区 截止区 击穿区 VP 当 VP ? uGS ? 0 时, uGS iD IDSS uDS iD uGS = – 3 V – 2 V – 1 V 0 V – 3 V O O 转移特性曲线： iD=f(uGS)?uDS=const 2.4.3 场效应管的特性曲线 增强型N 沟道 S G D B iD 增强型P 沟道 S G D B iD 2 – 2 O uGS /V iD /mA VT S G D B iD 耗尽型N 沟道 iD S G D B 耗尽型P 沟道 VP IDSS uGS /V iD /mA – 5 O 5 1.场效应管的符号表示 2.4.4 场效应管的符号表示及主要参数 O uDS /V iD /mA 5 V 2 V 0 V –2 V uGS = 2 V 0 V – 2 V – 5 V N 沟道结型 S G D iD S G D iD P 沟道结型 uGS /V iD /mA 5 – 5 O IDSS VP O uDS /V iD /mA 5 V 2 V 0 V uGS =