[工学]1第一章 常用半导体器件.ppt

图1.2.1 二极管的几种外形 1.3 双极型晶体管 半导体三极管，也叫晶体三极管。由于工作时，多数载流子和少数载流子都参与运行，因此，还被称为双极型晶体管（Bipolar Junction Transistor,简称BJT）。BJT是由两个PN结组成的。 1.3.2 BJT的内部工作原理（NPN管） 三极管在工作时要加上适当的直流偏置电压。 （1）因为发射结正偏，所以发射区向基区注入电子 ，形成了扩散电流IEN 。同时从基区向发射区也有空穴的扩散运动，形成的电流为IEP。但其数量小，可忽略。 所以发射极电流I E ≈ I EN 。 （2）发射区的电子注入基区后，变成了少数载流子。少部分遇到的空穴复合掉，形成IBN。所以基极电流I B ≈ I BN 。大部分到达了集电区的边缘。 （3）因为集电结反偏，收集扩散到集电区边缘的电子，形成电流ICN 。 2．电流分配关系 三个电极上的电流关系: (2)输出特性曲线 iC=f(uCE)? iB=const 1.3.4 BJT的主要参数 1.电流放大系数 2.极间反向电流 3.极限参数 Ic增加时，? 要下降。当?值下降到线性放大区?值的70％时，所对应的集电极电流称为集电极最大允许电流ICM。 （3）反向击穿电压 BJT有两个PN结，其反向击穿电压有以下几种： 半导体三极管的型号 1. 输出特性曲线 图1.4.6 场效应管的转移特性曲线 当uGS＞0V时→纵向电场→将靠近栅极下方的空穴向下排斥→耗尽层。 ②漏源电压uDS对漏极电流id的控制作用 当uGS＞UT，且固定为某一值时，来分析漏源电 压VDS对漏极电流ID的影响。（设UT=2V， uGS=4V） 2.N沟道耗尽型MOSFET 特点： 当uGS=0时，就有沟道，加入uDS，就有iD。 当uGS＞0时，沟道增宽，iD进一步增加。 当uGS＜0时，沟道变窄，iD减小。 3、P沟道耗尽型MOSFET P沟道MOSFET的工作原理与N沟道 MOSFET完全相同，只不过导电的载流子不同，供电电压极性不同而已。这如同双极型三极管有NPN型和PNP型一样。 4. MOS管的主要参数 （1）开启电压UGS(th) （2）夹断电压UGS(off) （3）跨导gm ：gm=?iD/?uGS? uDS=const （4）直流输入电阻RGS ——栅源间的等效电阻。由于MOS管栅源间有sio2绝缘层，输入电阻可达109～1015。 截止状态 e c b 放大状态 UD βIB IC IB e c b 发射结导通压降UD 硅管0.7V 锗管0.3V 饱和状态 e c b UD UCES 饱和压降UCES 硅管0.3V 锗管0.1V 直流模型 二. BJT电路的分析方法（直流） 模型分析法（近似估算法） VCC VBB Rb Rc 12V 6V 4KΩ 150KΩ + UBE — + UCE — IB IC +VCC (+12V) +VBB (+6V) Rb Rc 4KΩ 150KΩ + UBE — + UCE — IB IC 例：共射电路如图，已知三极管为硅管，β=40，试求电路中的直流量IB、 IC 、UBE 、UCE。 +VCC +VBB Rb Rc (+12V) (+6V) 4KΩ 150KΩ + UBE — + UCE — IB IC 0.7V βIB e c b IC +VCC Rc (+12V) 4KΩ + UBE — IB +VBB Rb (+6V) 150KΩ + UCE — 解：设三极管工作在放大状态，用放大模型代替三极管。 UBE=0.7V 第二位：A锗PNP管、B锗NPN管、 C硅PNP管、D硅NPN管 第三位：X低频小功率管、D低频大功率管、 G高频小功率管、A高频大功率管、K开关管 用字母表示材料 用字母表示器件的种类 用数字表示同种器件型号的序号 用字母表示同一型号中的不同规格 三极管 国家标准对半导体器件型号的命名举例如下： 3DG110B 1.5 场效应管 BJT是一种电流控制器件(iB~ iC)，工作时，多数载流子和少数载流子都参与运行，所以被称为双极型器件。 增强型 耗尽型 N沟道 P沟道 N沟道 P沟道 N沟道 P沟道 FET分类： 绝缘栅场效应管 结型场效应管 场效应管（Field Effect Transistor简称FET）是