半导体知识学习.ppt

2021/3/14 * 2. 输出特性 β是常数吗？什么是理想晶体管？什么情况下 ? 对应于一个IB就有一条iC随uCE变化的曲线。 为什么uCE较小时iC随uCE变化很大?为什么进入放大状态曲线几乎是横轴的平行线？ 饱和区 放大区 截止区 2021/3/14 * 晶体管的三个工作区域 晶体管工作在放大状态时,输出回路的电流 iC几乎仅仅决定于输入回路的电流 iB,即可将输出回路等效为电流 iB 控制的电流源iC 。 状态 uBE iC uCE 截止 ＜Uon ICEO VCC 放大 ≥ Uon βiB ≥ uBE 饱和 ≥ Uon ＜βiB ≤ uBE 2021/3/14 * 四、温度对晶体管特性的影响 2021/3/14 * 五、主要参数 直流参数： 、 、ICBO、 ICEO c-e间击穿电压 最大集电极电流 最大集电极耗散功率,PCM＝iCuCE 安全工作区 交流参数:β、α、fT（使β＝1的信号频率） 极限参数:ICM、PCM、U（BR）CEO 2021/3/14 * 讨论一 由图示特性求出PCM、ICM、U （BR）CEO 、β。 2.7 uCE=1V时的iC就是ICM U（BR）CEO 2021/3/14 * 讨论二:利用Multisim测试晶体管的输出特性 2021/3/14 * 利用Multisim分析图示电路在V2小于何值时晶体管截止、大于何值时晶体管饱和。 讨论三 以V2作为输入、以节点1作为输出,采用直流扫描的方法可得! 约小于0.5V时截止 约大于1V时饱和 描述输出电压与输出电压之间函数关系的曲线,称为电压传输特性。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 华成英 2021/3/14 * 第一章 半导体二极管和三极管 2021/3/14 * 第一章 半导体二极管和三极管 §1.1 半导体基础知识 §1.2 半导体二极管 §1.3 晶体三极管 2021/3/14 * §1 半导体基础知识 一、本征半导体 二、杂质半导体 三、PN结的形成及其单向导电性 四、PN结的电容效应 2021/3/14 * 一、本征半导体 导电性介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。 本征半导体是纯净的晶体结构的半导体。 1、什么是半导体?什么是本征半导体？ 导体－－铁、铝、铜等金属元素等低价元素,其最外层电子在外电场作用下很容易产生定向移动,形成电流。 绝缘体－－惰性气体、橡胶等,其原子的最外层电子受原子核的束缚力很强,只有在外电场强到一定程度时才可能导电。 半导体－－硅（Si）、锗（Ge）,均为四价元素,它们原子的最外层电子受原子核的束缚力介于导体与绝缘体之间。 无杂质 稳定的结构 2021/3/14 * 2、本征半导体的结构 由于热运动,具有足够能量的价电子挣脱共价键的束缚而成为自由电子 自由电子的产生使共价键中留有一个空位置,称为空穴 自由电子与空穴相碰同时消失,称为复合。 共价键 一定温度下,自由电子与空穴对的浓度一定;温度升高,热运动加剧，挣脱共价键的电子增多，自由电子与空穴对的浓度加大。 动态平衡 2021/3/14 * 两种载流子 外加电场时,带负电的自由电子和带正电的空穴均参与导电,且运动方向相反。由于载流子数目很少，故导电性很差。 为什么要将半导体变成导电性很差的本征半导体? 3、本征半导体中的两种载流子 运载电荷的粒子称为载流子。 温度升高,热运动加剧,载流子浓度增大，导电性增强。 热力学温度0K时不导电。 2021/3/14 * 二、杂质半导体 1. N型半导体 磷（P） 杂质半导体主要靠多数载流子导电。掺入杂质越多,多子浓度越高,导电性越强，实现导电性可控。 多数载流子 空穴比未加杂质时的数目多了?少了？为什么？ 2021/3/14 * 2. P型半导体 硼（B） 多数载流子 P型半导体主要靠空穴导电,掺入杂质越多,空穴浓度越高，导电性越强， 在杂质半导体中,温度变化时,载流子的数目变化吗?少子与多子变化的数目相同吗？少子与多子浓度的变化相同吗？ 2021/3/14 * 三、PN结的形成及其单向导电性 物质因浓度差而产生的运动称为扩散运动。气体、液体、固体均有之。 扩散运动 P区空穴浓度远高于N区。 N区自由电子浓度远高于P区。 扩散运动使靠近接触面P区的空穴浓度降低、靠近接触面N区的自由电子浓度降低,产生内电场。 2021/3/14 * PN 结的形成 因电场作用所产生的运动称为漂移运动。 参与扩散运动