第5章_半导体器件.ppt

第一章 教学要求 1、了解半导体的基础知识 2、掌握晶体二极管、晶体三极管的工作原 理、特性曲线和主要参数。 3、掌握二极管基本电路的分析方法与应用 半导体器件优点：体积小、重量轻、耗电少，使用寿命长、输入功率小，性能可靠等 有很多半导体的导电能力在不同条件下差别很大 1.1.1 本征半导体 (Intrinsic Semiconductor) 1.1.1 本征半导体 1.1 本征半导体 电子和空穴产生过程动画演示 1.1.2 杂质半导体 定义：在本征半导体中掺入微量其它元素 的半导体(Doped Semiconductor)。 N型半导体形成过程动画演示 P型半导体的形成过程动画演示 小 结 半导体是依靠自由电子和空穴两种载流子导电的。 掺入不同杂质，形成N型和P型半导体。 载流子的两种运动：电场作用下的漂移运动和浓度差作用下的扩散运动。 PN结形成过程动画演示 正向特性 反向特性 雪崩击穿 齐纳击穿（场致激发） 击穿特性 击穿不一定导致损坏。 击穿后电流急剧增加但结两端电压却基本保持不变。（稳压管）。 击穿电压就是稳定电压。 PN结电容 本小节要求 3.二极管的主要参数 4.晶体二极管电路分析方法 图解法 折线化近似 图 解 法 (Graphical Analysis) 1.2.3 晶体二极管应用电路 整流电路 门电路 限幅电路 整流电路 门电路 限幅电路 小 结 PN结的形成是本节的基础。 通过PN结特性理解二极管的特性及参数。 晶体二极管的应用电路。 特殊二极管 1.3 特殊二极管 稳压管 举例 1.4.4 晶体三极管特性曲线 小结 掌握晶体三极管的工作原理、共射输出特性和输入特性曲线及主要参数 课堂练习：8（c）,18（e，f，g，h）19（方法） 作业：7（b，c，e）8（a,b）9（a）18（ a，b，c，d），19 在做题的时候加深对两个半导体器件特性的理解 1.5.1 结型场效应管 小 结 P型、N型半导体（理解） PN结的工作原理（掌握） 晶体二极管特性、参数（理解） 晶体二极管应用电路（掌握） 特殊二极管（了解） 晶体三极管的工作原理、共射输出特性和输入特性曲线及主要参数（掌握） JFET和IGFET的工作原理、输出特性和转移特性曲线及主要参数（理解） 双极型晶体管和场效应管性能比较（了解） 1.5.1 结型场效应管JFET 工作原理（N-JFET管为例） 导电沟道： 漏极到源极的导电通道 受控机理： 漏极电流iD 受控于uGS 受控 于 取决 于 iD 端压uDS 沟道电阻R沟道 控制电压uGS (设uDS一定) 1.5.1 结型管JFET :工作原理续 工作原理------uGS 控制iD (uDS =C?0) ? uGS ??? UDS UGS d g s iD ?? iD ?? 夹断 uGS = UGS(off) UDS UGS d g s iD ?0 初始沟道 UGS d g s iD ? UDS iD? ?uGS ?? ? uGS ???? UDS UGS d g s iD =0 iD = 0 预夹断 uGD = UGS(off) 1.5.1 结型管JFET :工作原理续 工作原理----- uDS 影响 iD (uGS =C?0) UGS d g s iD 0 UDS iD ? uDS ? uDS ?? uDS ??? UDS UGS d g s iD ? 0 iD=C?0 初始沟道 UDS UGS d g s iD = 0 预夹断 uGD = UGS(off) iD ?0 iD ?? UDS UGS d g s iD ?? 1.5.1 结型管JFET :工作原理续 小结： iD 受控于uGS : ?uGS ??则 iD ?直至iD =0 JFET管随uGS值的增加经预夹断至夹断状态 iD 受uDS影响 : uDS?则iD 先增随后近似不变 预夹断前uDS?则iD ? 以预夹断状态为分界线 预夹断后uDS?则iD 不变 1.5.1 结型场效应管