半导体器件知识分解.ppt

半导体器件知识;§ 2 半导体的基本知识; 本征半导体的共价键结构; 这一现象称为本征激发，也称热激发。; 可见本征激发同时产生电子空穴对。 外加能量越高（温度越高），产生的电子空穴对越多。;在外电场的作用下，空穴和电子会产生移动，即不断有共价键中的电子摆脱束缚，填充到原有的空穴中，即象是空穴在移动，形成的电流方向就是空穴移动的方向 ;二. 杂质半导体;N型半导体; 在本征半导体中掺入三价杂质元素，如硼、镓等。;杂质半导体的示意图;内电场E;;2. PN结的单向导电性;(2) 加反向电压——电源正极接N区，负极接P区 ; PN结加正向电压时，具有较大的正向扩散电流，呈现低电阻， PN结导通； PN结加反向电压时，具有很小的反向漂移电流，呈现高电阻， PN结截止。 由此可以得出结论：PN结具有单向导电性。;3. PN结的伏安特性曲线及表达式; 根据理论分析：;4. PN结的电容效应;(2) 扩散电容CD;§ 2 半导体二极管; 一 、半导体二极管的V—A特性曲线;二. 二极管的模型及近似分析计算;二极管的模型;二极管的近似分析计算;例：二极管构成的限幅电路如图所示，R＝1kΩ，UREF=2V，输入信号为ui。 (1)若 ui为4V的直流信号，分别采用理想二极管模型、理想二极管串联电压源模型计算电流I和输出电压uo;（2）如果ui为幅度±4V的交流三角波，波形如图（b）所示，分别采用理想二极管模型和理想二极管串联电压源模型分析电路并画出相应的输出电压波形。;0;三. 二极管的主要参数;当稳压二极管工作在反向击穿状态下,工作电流IZ在Izmax和Izmin之间变化时,其两端电压近似为常数; 稳压二极管的主要 参数;已知：稳压二极管DZ的稳定电压UZ ，最小稳定工作 电流IZmin，最大稳定工作电流IZmax。;（1）此电路为一稳压电路。;(2) 由关系式：; § 3 半导体三极管;一.BJT的结构;二． BJT的内部工作原理（NPN管）; （1）因为发射结正偏，所以发射区向基区注入电子 ，形成了扩散电流IEN 。同时从基区向发射区也有空穴的扩散运动，形成的电流为IEP。但其数量小，可忽略。 所以发射极电流I E ≈ I EN 。;（3）因为集电结反偏，收集扩散到集电区边缘的电子，形成电流ICN ??;2．电流分配关系;(2)IC与I B之间的关系：;E-M模式：;;IE= IES*eUbe/UT;三. BJT的特性曲线（共发射极接法）; (2)输出特性曲线 iC=f(uCE)? iB=const ; 输出特性曲线可以分为三个区域: ;四. BJT的主要参数; 2.极间反向电流; 3.极限参数; （3）反向击穿电压; §4 三极管的模型及分析方法;截止状态;二. BJT电路的分析方法（直流）;+VCC;2. 图解法;+VCC;（1） 当 Vin=0.5V;（2） 当 Vin=2 V;（2） 当 Vin=3 V;2. 图解法; §5 场效应管;一. 绝缘栅场效应三极管; 当uGS＞0V时→纵向电场 →将靠近栅极下方的空穴向下排斥→耗尽层。; 定义： 开启电压（ UT）——刚刚产生沟道所需的 栅源电压UGS。; ②漏源电压uDS对漏极电流id的控制作用;（3）特性曲线; ②转移特性曲线： iD=f(uGS)?uDS=const; 一个重要参数——跨导gm：;附：特性曲线的计算;;或 iD*dy= μn *Q（y)*W*dv(y) ;;当 VDSVGS-VT时：; 2.N沟道耗尽型MOSFET;N沟道耗尽型MOSFET的特性曲线; 3、P沟道耗尽型MOSFET;4. MOS管的主要参数;讨论：MOSFET的 D，S可以互换吗？ ;THE END