1、第一章，半導(dǎo)體組件，2，半導(dǎo)體基本知識(shí)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體載波運(yùn)動(dòng)方式和電流PN結(jié)和晶體二極管PN結(jié)的基本原理確定二極管確定二極管電路，第一章目錄，3，晶體電晶體電晶體結(jié)構(gòu)和符號(hào)電晶體放大原理電晶體特性曲線晶體管的主要參數(shù)場效應(yīng)晶體管(JFET)絕緣柵極場效應(yīng)晶體管(IGFET) 4，1.1半導(dǎo)體基本知識(shí)，5，半導(dǎo)體10-3cm:導(dǎo)體，108cm:絕緣體，導(dǎo)體和絕緣體之間的：半導(dǎo)體，純無雜質(zhì)的半導(dǎo)體，本晶半導(dǎo)體3360，常用半導(dǎo)體材料：Si，Ge，GaAs 11，復(fù)合：受刺激的自由電子釋放能量，再次束縛狀態(tài)，即自由電子和空穴成對消失的過程。1.1.1固有半導(dǎo)體，固有激發(fā)和復(fù)合，12，1.1固有半導(dǎo)

2、體，固有半導(dǎo)體的載波密度，T=300K Si，每升高約10度，ni(T)，PI(，13，混合半導(dǎo)體摻雜半導(dǎo)體后，電阻率明顯下降。摻雜半導(dǎo)體稱為雜質(zhì)半導(dǎo)體。1.1.1本征半導(dǎo)體，14，摘要，(1)半導(dǎo)體中有兩個(gè)茄子載流子，一個(gè)是有負(fù)電的自由電子，另一個(gè)是有正電的空穴。都可以承載電荷，形成電流。(2)在本庭半導(dǎo)體中，自由電子和空穴一起產(chǎn)生，數(shù)量相同。(3)在一定溫度下，本征半導(dǎo)體的電子空穴對的發(fā)生與復(fù)合相對平衡，電子空穴對的數(shù)量相對穩(wěn)定。15，(4)溫度升高，刺激的電子空穴對的數(shù)量增加，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性提高。(5)空穴的出現(xiàn)是半導(dǎo)體導(dǎo)體傳導(dǎo)的主要特征。摘要，16，雜質(zhì)半導(dǎo)體：N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體，

3、1.1.2雜質(zhì)半導(dǎo)體，原理圖，本晶半導(dǎo)體逃離雜質(zhì)=N型半導(dǎo)體，N型半導(dǎo)體，(5價(jià)元素)，N型半導(dǎo)體的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)，18，1空穴是少數(shù)載流子(即漂移運(yùn)動(dòng)：電流者在電場力下的運(yùn)動(dòng)稱為漂移運(yùn)動(dòng)。漂移電流：載波漂移移動(dòng)形成的電流稱為漂移電流。23，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散電流，1.1.3載波運(yùn)動(dòng)方式和電流，擴(kuò)散電流大小與載波濃度梯度成正比。擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)：流體受擴(kuò)散力作用的運(yùn)動(dòng)稱為擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。擴(kuò)散電流：由載流子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)形成的電流稱為擴(kuò)散電流。，24，1.2 PN結(jié)和晶體二極管，25，PN結(jié)形成，1.2.1 PN結(jié)基本原理，空間電荷區(qū)/貧化層，內(nèi)置電場，26，擴(kuò)散PN結(jié)，1.2.1 PN結(jié)基本原理，抑制擴(kuò)散，27，1.2.

4、1PN結(jié)沒有電流通過。摻雜越重，結(jié)寬越窄。29，PN接合性質(zhì)單向?qū)щ娖茐男再|(zhì)容量性質(zhì)，1.2.1 PN接合基本原理，偏置時(shí)耗盡層，uu，單向?qū)щ?，PN接合通過PN結(jié)流過的電流稱為反向飽和電流(即IS)，PN結(jié)顯示為大電阻。增加節(jié)點(diǎn)寬度。牙齒狀態(tài)稱為PN note反向關(guān)閉狀態(tài)。PN結(jié)加反向電壓，PN結(jié)加正向電壓，正向擴(kuò)散電流比漂移電流大很多，PN結(jié)傳導(dǎo)；PN接頭加上反向壓力后，只有極小的反向飽和電流IS，考慮到IS0，PN接頭將關(guān)閉。PN接頭正向傳導(dǎo)、反向切斷性質(zhì)稱為PN接頭的單向傳導(dǎo)性質(zhì)。外部電壓可以更改連接寬度。摘要，35，破壞概念：PN結(jié)中逆電壓值超過一定限度時(shí)逆電流急劇增加的現(xiàn)象。1.2

5、.1 PN結(jié)基本原理，擊穿特性，擊穿電壓：PN結(jié)擊穿時(shí)附加電壓(即：Uz)，擊穿分類：雪崩擊穿，擊穿，36，1.2.1 PN結(jié)基本原理，特性：Uz6V當(dāng)額外電壓發(fā)生變化時(shí)，屏障區(qū)域電荷量變化所產(chǎn)生的容量效應(yīng)稱為屏障電容。CT值隨所應(yīng)用電壓的變化而變化為非線性電容器。容量特性、擴(kuò)散容量CD、CD值與PN接頭的凈電流I成正比。是由擋墻區(qū)域兩側(cè)P區(qū)和N區(qū)正負(fù)電荷的混合儲(chǔ)存引起的。PN連接加上正電壓后，P區(qū)的孔被注入N區(qū)，將N區(qū)帶負(fù)電的電子吸引到它附近。同時(shí)，N區(qū)的電子被注入P區(qū)，將P區(qū)有正電的空穴吸引到它附近。他們沒有立即復(fù)合，而是具有一定的壽命，形成了屏障兩側(cè)正負(fù)電荷混合存儲(chǔ)的現(xiàn)象。出現(xiàn)的容量效果

6、稱為擴(kuò)散容量。P:空穴壽命，N:電子壽命，UT:熱電壓力，I:正向電流PN接合容量效果限制零件作業(yè)頻率，以便在PN接合的反向操作中使用CT確定應(yīng)變二極管、41，1.2.2確定二極管、確定二極管結(jié)構(gòu)和符號(hào)確定二極管電壓特性確定二極管參數(shù)確定二極管電路分析方法確定二極管電路范例、42、點(diǎn)接觸、面結(jié)合、平面、符號(hào)、1。半導(dǎo)體二極管圖，45，VA特性圖，1.2.2晶體二極管，VA特性，正向特性：閾值Ur鍺管Ur 0.2V硅管Ur 0.6或0.7V，小電流范圍大致表示金志洙規(guī)律，大電流接近直線，46，反向特性曲線接近水平線。1.2.2確定二極管(V-A特性：繼續(xù))，47，電壓電流特性的溫度特性：1.2.

7、2確定二極管(V-A特性3360繼續(xù))，T為Ur，T為IS，T為時(shí)；電壓電流特性的數(shù)學(xué)表示，49，性能表示，性能參數(shù)，特性安全工作范圍，極限參數(shù)，參數(shù)，主要參數(shù)，確定二極管，50，直流電阻RD:定義的RD=U/I |Q QP點(diǎn)處的RD交流電阻RD最大反向操作電壓URM:是可以添加到二極管(非穩(wěn)定管)的最大反向電壓，最大允許功率PDM :實(shí)際功率PDM是二極管過熱損壞，53，鄭秀晶二極管，穩(wěn)定電壓UZ:即PN接頭降伏電壓，穩(wěn)定電流IZ: Izminizizmax，動(dòng)態(tài)電阻rZ:定義的rZ=u/i rZ，穩(wěn)定器性能，額定功率PZ:如果實(shí)際功耗超過PZ，穩(wěn)定器管可能會(huì)損壞，55，結(jié)晶，57，相片二極

8、管光電二極管在偏置狀態(tài)下工作。反向流與強(qiáng)度e成正比。光電二極管可以用作光學(xué)測量。結(jié)晶二極管(特殊二極管3360繼續(xù))、發(fā)光二極管發(fā)光二極管在正偏置狀態(tài)下工作。其發(fā)光強(qiáng)度隨凈電流的增加而增加。發(fā)光二極管主要用作顯示器裝置。58，晶體二極管電路分析方法，圖形迭代方法折線近似，59，晶體二極管電路分析方法圖形方法，I=f (u)，晶體二極管，60，電腦輔助分析方法(迭代法)，電路熱方程，晶體二極管(電路分析方法333 電路變更后(圖C)， UO=-2.5V范例1:圖A為二極管門電路(VD以上):UO，解釋：uO=0，64，整流電路范例2:半波整流電路中VD以上，uO (t) ，圖片調(diào)節(jié)器電路：uI=

9、12V，UZ=6V，R=4K。如果RL牙齒分別為8K、6K、2K和1K，請查找相應(yīng)的輸出電壓uO。調(diào)節(jié)器電路，解決方案：所以：uO分別是6V、6V、4V和2.4V。輸出電壓uO(t)取決于VZ的操作狀態(tài)，即是否通過。，晶體二極管(電路示例：繼續(xù))，67，小結(jié)，PN結(jié)的形成是牙齒節(jié)的基礎(chǔ)。通過PN連接特性了解二極管的特性和參數(shù)。晶體二極管應(yīng)用電路。了解晶體二極管特性，確定參數(shù)確定二極管應(yīng)用電路，68，1.3晶體電晶體，69，三極管存在：2結(jié)三極管，晶體三極管結(jié)構(gòu)和符號(hào)，結(jié)構(gòu)和符號(hào)，基區(qū)，發(fā)射區(qū)(E區(qū)):傳輸載波基區(qū)發(fā)射區(qū)期間摻雜的基區(qū)薄收集器區(qū)形成復(fù)合電流IBn，它是基本電流IB的一部分。形成I

10、Cn，形成聚合電極電流IC的主要成分。晶體三極管放大原理3360繼續(xù)，77，發(fā)射口將電子注入基孔(IEn):發(fā)射極電流IE IEn注入電子擴(kuò)散到基孔邊緣的邊緣復(fù)合(IBn):基極電流IB的一部分，晶體三極管放大原理3360繼續(xù)。集電區(qū)域收集擴(kuò)散電子(ICN): ICN配置集電電流IC的主要組件集電連接兩側(cè)的元件方向移動(dòng)(ICBO): ICBO必須幫助減少晶體三極管，而不貢獻(xiàn)放大。也稱為雙極型三極管，三極管放大必須符合兩個(gè)茄子條件。外部條件電流關(guān)系發(fā)射極電流：IE=Ibn Icn基極電流：IB=Ibn- ICBO集電極電流：IC=Icn ICBO，晶體三極管放大原理3360連續(xù)，79，基極區(qū)不平衡載波密度分布，不平衡載波密度分布晶體三極管放大原理3333084、晶體三極管特性曲線3360繼續(xù)、公用接合輸出特性曲線、85、曲線分為4個(gè)區(qū)域。截止區(qū)域放大區(qū)域飽和截止區(qū)域：相應(yīng)的截止?fàn)顟B(tài)：E連接C連接反轉(zhuǎn)特性：iE=0 iC=ICBO=iB，確定三極管特性曲線3360連續(xù)，86，曲線劃分為4個(gè)區(qū)域。截止區(qū)域放大區(qū)域飽和區(qū)域穿透區(qū)域，放大區(qū)域：相應(yīng)的放大狀態(tài)： E結(jié)正c反轉(zhuǎn)87，特征：基調(diào)(Erie)效果-U