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《模拟电子技术基础》电子教案;课 程 说 明; （3）以分立元件、晶体管作为主要器件，集成运放以应用为主。 （4）了解模拟电子技术的前沿理论、应用前景和发展动态，以及模拟电子技术教学的新成果，具有一定的创造能力和自学能力及独立分析问题、解决问题的能力。 ;二、发展趋势及应用 21世纪仍然是电子技术发展的世纪。微电子技术；光电子技术；分子、生物、传感器电子技术；存储、显示电子技术是电子技术领域四项特别引人注目的技术。这些技术的迅速成熟使得电子技术呈现出的明显的发展速度快；应用领域广；高新技术含量高；机电一体化；光电一体化；控制自动化；操作傻瓜化；逐步实现人工智能化的发展趋势。各种技术的相互渗透，数字化、多媒体、微电子等信息技术促进了电子技术、计算机通信技术的逐步融合。 ; 电子技术理论的高速发展、技术的进步、创新使电子产品更新换代速度越来越快，达到了前所未有的速度。电子技术渗透到了全社会的各个产品中，并不断产生着新产品门类。模拟技术被数字化技术逐步取代，已成为技术进步的总趋势。应用技术由元件——集成——单机应用——系统集成，并向实现网络化、综合化、智能化方向发展。发展速度之快、应用领域之广是人们难以预料的。 ;三、课程特点、研究对象、体系结构 模拟电子技术基础是研究各种半导体器件的性能、电路及其应用的学科。采用定性分析、定量估算的模式。 模拟信号的放大、运算、处理、转换和产生。 先器件后电路、先小信号后大信号、先基础后应用。 四、学习方法 注重基本概念、基础知识、电路的工作原理、电路结构、技术要点。工程估算即近似计算。 ;第一章 常用半导体器件 1.1 半导体基础知识 1·2 半导体二极管 1·3 双极型晶体管 1.4 场效应管 ;本章讨论的问题 ? 为什么采用半导体材料制作电子器件？ 空穴是一种载流子吗？空穴导电时电子运动吗？ 什么是N型半导体？什么是P型半导体？当两种半导体制作在一起时会产生什么现象？ PN结上所加端电压与电流符合欧姆定???吗？它为什么具有单向导电性？在PN结加反向电压时果真没有电流吗？ 晶体管是通过什么方式来控制集电极电流的？场效应管是通过什么方式来控制漏极电流的？为什么它们都可以用于放大？ ;1.1 半导体基础知识 ;一、半导体 物质的导电性能取决于原子结构。导体一般为低价元素。高价元素或高分子物质导电性极差成为绝缘体。近代电子器件中，用得最多的半导体材料是硅和锗，它们都是四价元素，它们的最外层电子既不像导体那么容易挣脱原子核的束缚，也不像绝缘体那样被原子核束缚得那么紧，而且都具有晶体的结构。因而其导电性介于导体和绝缘体之间。 ; 在形成的晶体结构的半导体中，掺入特定的杂质时，导电性能具有可控性；并且在光照和热辐射条件下，导电性还有明显的变化。这些特殊的性质决定了半导体可以制成各种电子器件。 ;二、本征半导体中的晶体结构 单晶体即为本征半导体。 晶格：晶体中的原子在空间形成排列整齐的点阵。 硅或锗原子组成晶体后，原子之间靠得很近，每个原子的价电子不仅受自身原子核的束缚，还受相邻原子的影响，致使价电子轨道交叠。每个价电子有时绕自身原子核运动，有时也出现在相邻原子所属的轨道上，为两个原子所共有，形成共价键结构。 ;（a）硅和锗原子的简化结构模型 (b)晶体的共价键结构及电子空穴对的产生 硅、锗原子结构模型及共价键结构示意图;三、本征半导体中的两种载流子 物质内部运载电荷的粒子称为载流子。物质的导电能力决定于载流子的数目和运动速度。晶体中的共价键具有很强的结合力，在热力学零度，价电子没有能力脱离共价键的束缚，这时晶体中没有自由电子，半导体不能导电。在室温下，少数价电子因热激发而获得足够的能量，因而脱离共价键的束缚变为自由电子，同时在原来共价键处留下一个空位。这个空位叫空穴。 ; 当共价键中出现空穴时，相邻原子的价电子比较容易离开它所在的共价键，填充到这个空穴中来，而在原共价键处留下新的空穴，这个空穴又可被相邻原子的价电子填充，再出现空穴。这样依次填充下去，便形成了空穴电流。所以在本征半导体中，自由电子与空穴是成对出现的 。由于自由电子和空穴所带电荷极性不同，所以它们的运动方向相反，本征半导体中的电流是两个电流之和。在本征半导体中有两种载流子，即电子和空穴。电子和空穴均参与导电，这是半导体导电的特殊性质。 ;四、本征半导体中载流子的浓度 在本征半导体内，受激产生一个自由电子必然相伴产生一个空穴，电子和空穴是成对产生的，这种现象称为本征激发。在本征半导体中，价电子