[理学]1半导体器件.ppt

课程介绍 理论基础复习 为什么要学？ 学什么？ 怎么学？ 1906年 美国李.德福雷斯特发明了真空三极管 1948年 晶体管之父威廉?肖克利发 明了第一只晶体管诞生 1958年 美国基尔比制成第一块集成电路；6个月后诺伊斯制成第一块硅集成电路 1969年 大规模集成电路 1975年 超大规模集成电路 戈登·摩尔提出摩尔定律，预测在芯片上所能集成的晶体管数目将会每隔18个月翻一番，这一法则适用至今。 一个电子系统实例 是入门性质的专业基础课程 本课程通过对常用电子元器件、模拟电路及其系统的分析和设计的学习，使学生获得模拟电子技术方面的基础知识、基础理论和基本技能，为深入学习电子技术及其在专业中的应用打下基础。 建立起系统的观念、工程的观念、科技进步的观念和创新意识。 放大（模拟小信号放大和功率放大） 独立元器件（晶体管和场效应管） 集成器件（运放） 信号滤波 信号产生和运算 直流稳压电源 2、 实践性 ?实用的模拟电子电路几乎都需要进行调试才能达到预期的目标，因而要掌握以下方法： ? 常用电子仪器的使用方法 ? 电子电路的测试方法 ? 故障的判断与排除方法 ? EDA软件的应用方法 3、一些特有的概念： ? 非线性器件 ? 交直流共存 4、 发展快、应用广 ? 跟踪必威体育精装版发展技术 ※康华光主编《 电子技术模拟部分（第五版）》 十五国家级规划教材 ※谭海曙主编 《模拟电子技术实验教程》 适合本校学生特点 ※华成英.模拟电子技术基本教程. 清华大学出版社，2006 ※华成英，童诗白.电子技术基础(模拟部分).第4版. 高等教育出版社，2006 ※蔡惟铮主编《基础电子技术》、《集成电子技术》 高等教育出版社 ※谢自美.电子线路设计·实验·测试.第2版. 华中科技大学出版社，2000 ※陈大钦.电子技术基础实验(电子电路实验·设计·仿真). 第2版. 高等教育出版社，2000 主要理论基础－电路分析原理 电路分析基本原理 1) 基尔霍夫电流定律(KCL) 2) 基尔霍夫电压定律(KVL) 3) 叠加定理 4) 戴维宁定理 5) 诺顿定理 6) 分压公式和分流公式 基尔霍夫电流定律(KCL) 基尔霍夫电压定律(KVL) 基本内容是：对于任何集总电路中的任一回路，在任一瞬间，沿回路的各支路电压的代数和为零。 叠加定理 戴维宁定理和诺顿定理 目录： 第一章* 半导体器件 第二章*　放大电路的基本原理和分析方法 第三章 放大电路的频率响应 第四章* ??功率放大电路 第五章* 集成运算放大电路 第六章* 放大电路中的反馈 第七章* 模拟信号运算电路 第八章 信号处理电路 第九章 波形发生电路 第十章 直流电源 发光二极管 Light Emitting Diode 二极管加正偏压，电流使结面电子返回价带，和空穴复合放出能量而发光。其波长与半导体材料有关，红、黄、绿光主要是以InGaAlP材料为主，而蓝、绿光则是以InGaN材料为主。 两边材料禁带比中间宽的双异质结，可以有效地将双边载流子注入到中间层，而产生非常高的光电转换效能。当中间层厚度缩小到数10埃时，即产生量子阱效应，可大幅提高光电转换系数。 工艺：在蓝宝石基板上先用高温生长氮化铝缓冲层，然后生长GaN，离子注入镁掺杂出P-GaN。上面是LED结构示意图。 § 1.3.1 三极管的结构 § 1.3 双极型三极管 工艺：在 N 型硅片(集电区)氧化膜 上刻一个窗口，将硼杂质进行扩散形成 P 型(基区)，基区做的很薄（微米甚至纳米数量级）；再在 P 型区上刻窗口，将磷杂质进行扩散，形成N型的发射区，发射区的掺杂浓度远远高于基区和集电区。再引出三个电极。 三极管分类 按内部结构分： NPN型和PNP型管； 按工作频率分： 低频和高频管； 按功率分： 小功率和大功率管； 按用途分： 普通管和开关管； 按半导体材料分： 锗管和硅管等等。 § 1.3.2 三极管的放大作用和载流子的运动 发射结正偏,集电结反偏 发射：高掺杂发射区大量电子注入到基区，形成电子电流IE ； 复合和扩散：注入到基区的电子，成为基区的非平衡少子，有少部分的电子与基区中的多子空穴复合、形成基极电流IB，其余继续向集电结方向扩散 ； 收集：大部分电子到达集电结边界，并在集电结电场吸引作用下，漂移到集电区，被集电极收集，形成集电极电流IC。 直流参数 交流参数 ?、 ? 的含义是不同的，但是，对于大多数三