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第一节 Chapter 1 常用半导体器件 半导体基础知识 PN结的形成及特性 半导体二极管 半导体三极管 场效应晶体管 1.1 半导体基础知识 本征半导体 杂质半导体 半导体导电过程 1.1.1 本征半导体 1.1.2 杂质半导体 1.2 1.2.1 PN结的形成 1.2.2 PN结的单向导电性 1.2.4 PN结的电容效应 1.3 半导体二极管 二极管的结构 二极管的特性 二极管的主要参数 二极管的温度特性 二极管的型号 二极管的模型及应用 其他类型的二极管 一、 半导体二极管的结构类型 二、半导体二极管的伏安特性曲线 三、 半导体二极管的参数 四、半导体二极管的温度特性 五、半导体二极管的型号 六、 二极管的电路模型及应用 （二）二极管应用举例 七、 其他类型的二极管 1. 稳压二极管 2. 变容二极管 3. 光电二极管 4. 发光二极管 例 1.1 例1.2 例1.3 例1.4 1.4 双极型晶体三极管（BJT） 1.4.1半导体三极管的结构 1.4.2 三极管的工作原理 二 、共发射极接法时BJT的电流控制关系 1.4.3 半导体三极管的特性曲线 二、输出特性曲线 1.4.4 半导体三极管的参数 二、极间反向电流 1.4.5 半导体三极管的型号 半导体三极管图片 半导体三极管图片 例1.5 例1.6 1.5 场效应晶体管 输出特性曲线 4. 各类FET的伏安特性曲线 1.5.4 双极型和场效应型三极管的比较 例题分析 Chapter 1 例1.7 例1.8 本章内容的重点 半导体二极管的单向导电性、伏安特性以及主要参数。 硅稳压管的伏安特性稳压原理及主要参数。 三极管的放大作用、输入、输出特性曲线、主要参数。 当VGS＞VT （ 开启电压)时，电场比较强，在靠近栅极下方的P型半导体表层中聚集较多的电子，可以形成沟道，将漏极和源极沟通。如果加漏源电压，将形成漏极电流ID。在栅极下方形成的导电沟道中的电子，因与P型半导体的载流子空穴极性相反，故称为反型层。 VGS增加，ID将增加。 增强型MOS管：VGS=0V时ID=0，只有当VGS＞VT后才会出现漏极电流。 转移特性曲线的斜率gm的大小反映了栅源电压 对漏极电流的控制作用。 gm 的量纲为mA/V，所以 gm也称为跨导。跨导的定义式如下 gm=?ID/?VGS? VDS=const (单位mS) ID=f(VGS)?VDS=const 转移特性曲线 管子在饱和区工作（vGS ≥ VT）时的转移特性曲线可用以下近似公式表示： 式中IDO为vGS =2 VT时的iD值。 VT 2VT （2）漏源电压VDS对漏极电流ID的控制作用 当VGS＞VT，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。 VDS=VDG＋VGS =－VGD＋VGS VGD=VGS－VDS 当VDS为0或较小时，相当VGS＞VT，此时VDS 基本均匀降落在沟道中，沟道中存在电位梯度，G与沟道中的电位差由S到D逐步减小，沟道呈斜线分布。 图 (a) 漏源电压VDS对沟道的影响 当VDS增加到使VGD=VT时，沟道如图所 示。这相当于VDS增加使漏极处沟道缩减到刚刚开启的情况，称为预夹断。 VGD=VGS－VDS 当VDS增加到VGD?VT时，沟道如图所示。 此时预夹断区域加长，伸向S极。 VDS增加的部分基本降落在随之加长的夹断沟道上， ID基本趋于不变。 当VGS＞VT，且固定为某一值时， VDS对ID的影响， 即ID=f(VDS)?VGS=const这一关系曲线如图所示。这 一曲线称为漏极输出特性曲线。 ——输出特性 ——转移特性 二、N沟道耗尽型MOSFET N沟道耗尽型MOSFET是在栅极下方的SiO2绝缘层中掺入了大量的金属正离子。所以当VGS=0时，这些正离子已经在感应出导电沟道。于是只要有漏源电压，就有漏极电流存在。 当VGS＞0时，将使ID进一步增加。VGS＜0时，随着VGS的减小漏极电流逐渐减小，直至ID=0。对应ID=0的VGS称为夹断电压，用符号VGS(off)表示，有时也用VP表示。 三、P沟道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。 1.5.2 结型场效应三极管 1. 结型场效应三极管的结构 JFET是在N型半导体硅片的两侧各制造一个