汽车电工电子第六章半导体教学课件.ppt

* 三极管的工作状态可分为截止区、饱和区和放大区。 (1)放大区：发射结正偏，集电结反偏。 即：Ic=βIB, 且ΔIc=β IbΔ (2) 饱和区：发射结正偏，集电结正偏。 即：UCEUBE，βIBIC，UCE≈0.3V (3) 截止区：发射结反偏，集电结反偏。 UBE 死区电压，IB=0 ，IC=ICEO≈0 * * 1、电流放大倍数 和β：分直流放大倍数和交流电流放大倍数。 2、集-射极反向截止电流ICEO； 3、集电极最大电流ICM； 4、集-射极反向击穿电压U（BR）CEO； 5、集电极最大允许功耗PCM：集电极电流IC 流过三极管，所发出的焦耳热。 6、集-基极反向截止电流ICBO：ICBO是集电结反偏由少子的漂移形成的反向电流，受温度的变化影响。 * 电子管 * * 晶闸管由四层半导体组成，分别为PNPN，3个PN结，3个脚为阳极、控制极（门极）和阴极。俗称“电子开关”。 * 1、正向阻断：控制极不通电，晶闸管不通。 2、正向导通：控制极通电，晶闸管导通。控制极断开，晶闸管仍导通。 3、反向阻断：控制极通电与否，晶闸管都不通。 4、晶闸管断开：只有在主电源中断或电流低于维持电流时，晶闸管才能断开。 （1） （2） （4） （3） * 单向晶闸管工作原理： 内部分析工作过程： 　　当晶闸管承受正朝阳极电压时，为使晶闸管导通，必须使承受反向电压的PN结J2失往阻挡作用。图b中每个晶体管的集电极电流同时就是另一个晶体管的基极电流。因此，两个互相复合的晶体管电路，当有足够的门机电流Ig流进时，就会形成强烈的正反馈，造成两晶体管饱和导通，晶体管饱和导通。 维持电流Ih 导通电流 （1） 普通晶闸管(VS)实质上属于直流控制器件。 双向晶闸管是在普通晶闸管的基础上发展而成的，它不仅能代替两只反极性并联的晶闸管，而且仅需一个触发电路，是目前比较理想的交流开关器件。 特性：1、晶闸管具有可控性。2、晶闸管具有单向导电性。3、晶闸管一但导通，门极便失去控制作用。 * 1、正向平均管压降Uf 2、最小触发电压Uc: 3、额定正向平均电流It: 4、维持电流Ih: * * 平板式 模块式 KP螺旋式 水冷式 * 整流器 调压器 控制交直流弧焊机 * 集成电路（integrated circuit，缩写：IC）是采用半导体制作工艺，在一块较小的硅片上制作上许多晶体管及电阻器、电容器等元器件，并按照多层布线方法将元器件组合成完整的电子电路。 * * 芯片（Chip） 指没有封装的单个集成电路 硅片（Wafer） 包含成千上百个芯片的大圆硅片 * 芯片设计 晶圆制造 芯片封装 芯片测试 芯片制造 光罩制造 上游：设计 中游：制造 下游：封测 * IC测试厂 硅原料 拉 晶 切 割 研 磨 清 洗 晶圆材料厂 电路设计 CAD Tape out 电路设计公司 Reticle 制作 光罩制作厂 硅片投入 刻 号 清 洗 氧 化 化学气相沉积 金属溅镀 护层沉积 蚀刻 离子植入/扩散 光阻去除 WAT测试 微影 (光阻) (曝光) (显影) 光罩投入 集成电路 制造厂 硅片针测 IC测试 Burn in IC封装厂 封 装 打 线 切 割 客 户 * MEMS 微机电系统 Smart TV Smart Phone Pad 汽车电子 * 电话* 主讲:张闽临 赣州华坚科技职业学校 （第六章 常用半导体元件） 汽车电工与电子基础 * 本章要求： 一、理解 PN 结的单向导电性，三极管的电流分配和电流放大作用； 二、了解二极管、三极管和晶闸管的基本构造、工作原理和特性曲线，理解主要参数的意义； 三、会分析含有以上半导体元件的电路。 导体、半导体和绝缘体 导体：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属一般都是导体。 绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。 半导体：另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体之间，称为半导体，如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。 * 本征半导体：完全纯净的、结构完整的半导体晶体。现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗，它们的最外层电子（价电子）都是四个。 * Ge Si 1.载流子、自由电子和空穴 在绝对0度（-273.15℃ ）和没有外界激发时,价电子完全被共价键束缚着，本征半导体中没有可以运动的带电粒子（即载流子），它的导电能力为0，相当于绝缘体。 在常温下，由于热激发，使一些价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电子，同时共价键上留下一个空位，称为空穴 * * +4 +4 +4 +4