半导体与第三次ic业变革.docVIP

姓名： 学号： 专业：电子与信息工程 10特色实验班 一、研究课题题目： 半导体与第三次ic产业变革 二、摘要：本文献来自《电子信息工程概论》以及互联网，根据半导体在自动化和电子产品等诸多领域的优越性能，来展开讨论半导体对二十一世纪以来的IC产业革命的重大影响与成就。 在迈向21世纪的前夕，ic产业因微细化工艺技术的进步、多样化应用产品的涌现以及全球性市场开放与竞争，产业结构正逐渐发生变化。 在ic迈向功能复杂化、集成度高度化的形势下，由单一厂商独立设计完成某一产品不但难度超高且时间耗费漫长，因为多种功能集成为单一芯片，必然涉及到多方面的技术与资源。ic产业结构为适应形势变化势必发生改变，改变中又会创造出新的商机。 本文的关键词是：变革、应用、数字化、电子、自动化。 正文 一、半导体管的基本知识 半导体三极管又称晶体三极管，它是经过一定的制作工艺，将两个PN结结合在一起的器件，两个PN结相互作用，使三极管成为一个具有控制电流作用的半导体元件。三极管的一个重要特性就是放大作用，正是这一特性使它在电子线路中的用途非常大。 双极型晶体管的类型很多，按材料可分为硅管和锗管；按类型可分为平面型和合金型；按内部结构可分为NPN型和PNP型；按耗散功率不同可分为小功率管和大功率管；按使用用途则可分为普通管、低噪声B管、功率放大管、高频管、开关管和达林顿管等。 [1]场效应管 场效应管作为半导体器件中的重要一员，是一种通过输入信号控制输出电流的器件。场效应管是一个具两个PN结的半导体三端器件。但场效应管与三极管的工作原理截然不同，场效应管是通过利用改变电场来控制半导体载流子运动。而不是像三极管那样用输入电流控制PN结的电场。场效应管除了具有双极性场效应管体积小、质量轻、寿命长等优点外，还具有输入阻抗高、动态范围大、热稳定性好、抗辐射能力强、制造工艺简单等优点。 [2] 场效应管工作原理 场效应管工作原理用一句话说，就是“漏极-源极间流经沟道的ID，用以门极与沟道间的pn结形成的反偏的门极电压控制ID”。更正确地说，ID流经通路的宽度，即沟道截面积，它是由pn结反偏的变化，产生耗尽层扩展变化控制的缘故。在VGS=0的非饱和区域，表示的过渡层的扩展因为不很 ?? 场效应管 大，根据漏极-源极间所加VDS的电场，源极区域的某些电子被漏极拉去，即从漏极向源极有电流ID流动。从门极向漏极扩展的过度层将沟道的一部分构成堵塞型，ID饱和。将这种状态称为夹断。这意味着过渡层将沟道的一部分阻挡，并不是电流被切断。 在过渡层由于没有电子、空穴的自由移动，在理想状态下几乎具有绝缘特性，通常电流也难流动。但是此时漏极-源极间的电场，实际上是两个过渡层接触漏极与门极下部附近，由于漂移电场拉去的高速电子通过过渡层。因漂移电场的强度几乎不变产生ID的饱和现象。其次，VGS向负的方向变化，让VGS=VGS(off)，此时过渡层大致成为覆盖全区域的状态。而且VDS的电场大部分加到过渡层上，将电子拉向漂移方向的电场，只有靠近源极的很短部分，这更使电流不能流通。主要作用1.场效应管可应用于放大。由于场效应管放大器的输入阻抗很高，因此耦合电容可以容量较小，不必使用电解电容器。 2.场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换。常用于多级放大器的输。 入级作阻抗变换　　3.场效应管可以用作可变电阻。 4.场效应管可以方便地用作恒流源。 5.场效应管可以用作电子开关。定义 模拟电路模拟电路（Analog Circuit）：处理模拟信号的电子电路 模拟信号：时间和幅度都连续的信号（连续的含义是在某以取值范围那可以取无穷多个数值）。 模拟信号的特点 1、函数的取值为无限多个； 2、当图像信息和声音信息改变时，信号的波形也改变，即模拟信号待传播的信息包含在它的波形之中（信息变化规律直接反映在模拟信号的幅度、频率和相位的变化上）。 模拟电子电路的主要内容 一.半导体器件 包括半导体特性，半导体二极管，双极结性三极管，场效应三级管等 二.放大电路的基本原理和分析方法：1.原理 单管共发射极放大电路；双极性三极管的三组态---共射 共基 共集；场效应管放大电路－－共源极放大，分压自偏压式共 源极放大，共漏极放大；多级放大。2方法 直流通路与交流通路；静态工作点的分析；微变等效电路法；图解法等等。 三.放大电路的频率响应 单管共射放大电路的频响－－下限频率，上限频率和通频带频率失真波特图多级放大电路的频响 四.功率放大 互补对称功率放大电路—— OTL（省去输出变压器），OCL（实用电路）.集成放大电路偏置电路，差分放大电路，中间级