秋冬学期模电次课一篇.pptx

集成电子技术基础教程2013年秋冬学期

第一篇电子器件基础第一章、第二章

前一次课要点回顾BJTNNPNPP{NPNPNP发射极（e）集电极（c）基极（b）发射极（e）集电极（c）基极（b）

放大工作时各电流的分配关系b(P)c(N)e(N)IBICIE少子漂移ICBO基区复合IBN多子扩散ICN工艺特点：E区掺杂浓度高，基区薄，集电结面积大。

三极管的其它工作状态发射结集电结工作状态反偏反偏截止反偏正偏倒置正偏反偏放大正偏正偏饱和

共射输出特性共射输入特性三极管的伏安特性曲线

截止区

饱和区

放大区（恒流区）

PNP型晶体管的伏安特性曲线

判断三极管工作状态的方法（NPN管）第一步:IB小于0，截止状态第二步:IB大于0VCE0.7V或IBIBS或ICICS饱和状态第三步:IB大于0VCE0.7V或IBIBS或ICICS放大状态

三极管的主要参数电流放大系数（倍数）直流共射电流放大系数：交流共射电流放大系数：直流共基电流放大系数：交流共基电流放大系数：

极间反向电流集电结反向饱和电流ICBO穿透电流ICEO取决于温度和少子浓度。小功率硅管，ICBO小于0.1μA；锗管ICBO在几μA至十几μA发射极开路时，集电极与基极间的反向饱和电流基极开路，集射间加上一定反向电压时，从集电极穿过基区流入发射极的反向饱和电流，ICEO是衡量三极管性能稳定与否的重要参数之一，值愈小愈好。小功率硅管在几微安以下，小功率锗管约在几十至几百微安。

极限参数集电极最大允许电流ICMICM是指电流放大系数β下降至正常值2/3时的IC值集电极最大允许功率损耗PCMPCM=IC×VCEPCM取决于管子所允许的温升。硅管最高结温为150℃，锗管为75℃。超过这个数值将导致管子性能迅速变坏，以至烧毁。PCM与散热条件有关。反向击穿电压V(BR)EBO集电极开路，Je结的反向击穿电压，值几伏～十几伏V(BR)CBO发射极开路，Jc结的反向击穿电压，值通常为几十伏,高反压管可高达上千伏V(BR)CEO指基极开路，Jc-Je间的反向击穿电压，通常比V(BR)CBO小

三极管的安全工作范围和温度稳定性三极管的安全工作范围三极管的下列三个极限参数：PCM、ICM和V(BR)CEO，在输出特性曲线上画出安全工作区

三极管的温度稳定性输入特性与温度的关系温度升高，发射结正向压降VBE减小，温度系数约-2.5mV/℃ICBO和ICEO均随温度升高迅速增大，β随温度升高而增大，温度升高，整族输出特性曲线都上移，曲线间距拉大输出特性与温度的关系

FET{JunctionTypeFET(JFET)InsulatedGateFET(IGFET)IGFET—Metal-Oxide-Semiconductor(MOSFET)导电机理{增强(Enhancement)型耗尽（Depletion）型导电沟道{N(电子)沟道P(空穴)沟道类型JFETMOSFET沟道NPNP增强型ⅹⅹ耗尽型1.2.5场效应半导体三极管1.1.5场效应管的伏安特性及其模型

NMOS增强型的结构与电路符号2个N+加衬底P，加SiO2，再加铝极。MOS(Metal-Oxide-Semiconductor场效应管的栅极与其它电极绝缘形成Source、Drain、Gate三极)N+N+NMOS结构一、绝缘栅场效应管(MOSEFT)

PMOS增强型的结构与电路符号P+P+

NMOS管工作原理VGS=0,漏源间只是两个“背向”串联的PN结，所以d-s间呈现高阻VGS＞0，当VGS增强到足够大：d-s之间便开始形成导电沟道?衬底B通常与s极相连，VGS将在栅极与衬底之间产生一个垂直电场(方向为由栅极指向衬底)，它使漏-源之间的P型硅表面感应出电子层(反型层)使两个N+区连通，形成N型导电沟道。开始形成导电沟道所需的最小栅-源电压VGS称为开启电压VGS(th)(习惯上常表示为VT)?

NMOS管工作原理当VGS＞VT，恒定，同时加上VDS，将产生漏-源电流ID；由于沟道电阻的存在，ID沿沟道方向所产生的电压降使沟道上的电场产生不均匀分布；VGD=VGS-VDS，沟道呈楔形分布。NMOS管的导电机理1NMOS管的导电机理2

伏安特性与电流方程增强型NMOS管的转移特性IDO是VGS=2VT时的漏极电流IDO(VT)

输出特性(漏极特性)可变电阻区：预夹断之前iD不仅受VGS的控制，而且随υDS增大而线性增大模拟为受VGS控制的压控电阻RDS

放大区（恒流区、饱和区）