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第一章水晶二极管及其应用，1-1半导体的基础知识，1-2PN结和水晶二极管，1-3二极管和运用，1-4二极管的应用，1-1半导体的基础知识，半导体的特性，本征半导体，杂质半导体，半导体特性，半导体特性，杂质导入后导电率增加到几百倍，掺杂温度增加时导电率大幅度增加，温度特性、热敏器件光不仅会大幅度增加导电率，还会产生电动势、光特性、本征半导体、本征半导体、完全单纯结构的半导体晶体。 纯度： 99.9999999%，“9个9”在物理结构上呈单晶形态。 常用的本征半导体，Si，14，Ge，32，4， 本征半导体，1 .本征半导体有两个载流子，自由电子和空穴成对出现，2 .在外电场的作用下产生电流，电子流和空穴流、电子流、与自由电子进行定向运动而形成的外电场方向相反的自由电子总是在传导带内运动，与空穴流、价电子补充空穴而形成的外电场方向相同掺杂的半导体的导电率大幅提高，掺杂的3价元素例如硼b、Al、铟In等也称为p型半导体、空穴型半导体，掺杂的5价元素例如磷p、砷Se等也称为n型半导体、电子型半导体，n (ne 型半导体(电子型半导体)，掺杂的特征：多数载流子：自由电子(主要由杂质原子供给)少数载流子：空穴(由热激励形成)、5价杂质元素(例如，磷、砷等)、P(Positive )型半导体(空穴型半导体)，掺杂： 3价铟等)，特征：多子：空穴(主要由杂质原子提供)少子：电子(由热激发形成)、1-2PN结原理、PN结、PN结的单向导电特性、PN结的接触电位、内电场的建立、PN结产生电位差。 由此，形成接触电位v/导通电压UON/导通电压UT，可以得出接触电位v/导通电压UON/导通电压UT决定为材料和掺杂浓度硅： V=0.7V锗： V=0.2-0.3V，PN结具有单向的导电性。 PN结的单向导电性，对PN结施加正向电压时，呈现低电阻，对具有大的正向扩散电流的PN结施加反向电压时，呈现高电阻，具有小的反向漂移电流。 4、5、PN结的实质，PN结=空间电荷区域=耗尽层=势垒层=内电场=电阻，PN结的单向导电性，单向导电性：PN结正偏压时导通(大电流)，PN结反偏压时截止(小电流)。 式中的is逆饱和电流； UT=kT/q温度电压当量。 k玻尔兹曼常数(1.3810-23J/K) T=300k (室温)时UT=26mv (重要)，PN结电流方程式可从半导体物理导出：施加反向电压时：(UUT )，PN结两端的电压和PN结电流的关系式，1-3二极管和应用，二极管电压二极管模型，二极管应用，1 .二极管的结构和电压-电流特性：(1)二极管的结构(实质上是一个PN结)。 器件模型：近似反映由理想元件构成的电子器件特性的等效电路。 二极管的电压-电流特性的分段线性近似模型理想的开关模型(UONIB，Rb，VEE，VCC，RL，IB，发射器和基极之间为正偏压，IE=IB IC，集电极和基极之间为反偏压，IC，2 以后画电路时晶体管不使用结构图而使用电路符号图。 晶体管的电流分配、晶体管的放大作用、2-2 .晶体管的电压-电流特性曲线、晶体管的电压-电流特性、管的各电极的电压和电流的关系曲线、晶体管的3种结构、双极晶体管有3个电极，其中2个为输入三种接合法也称为三种构成：共集电极接合法，以集电极为公共电极，用CC表示，公共基极接合法，基极作为公共电极用CB表示。 共发射极接合法，将发射极作为公共电极，用CE表示，b是输入电极，c是输出电极，e是公共电极。 IB是输入电流，UBE是输入电压，施加在b、e两电极之间。 IC是输出电流，UCE是输出电压，从c、e两电极中取出。 输入特性曲线：IB=f(UBE)UCE=C输出特性曲线：IC=f(UCE)IB=C，本节中，发射器(CE )连接晶体管的静态特性曲线：晶体管的共同放射特性曲线，IC :、v、v UCE，UBE，RB，EC EB，实验线路：RL，特性曲线，晶体管输入特性曲线，1.Uce=0V时，发射极和集电极短路，发射极结和集电极结为正偏置，实际上2个二极管并联连接的正方向特性曲线2 .当uce1v时，Ucb=Uce-Ube0，集电结成为反向偏置状态，开始收集电子，基极区域的复合减少，IC/IB增大，特性曲线稍微向右移动。 Uce进一步增加时，曲线的右移位变得不明显。 通常只画一条。 非线性区域、死区、线性区域、正常工作区域、发射极正偏置npn si : ube=0.60.7 VPN PGE : ube=-0.2- 0.3v、BJT三个工作区域(1)饱和区域：一般将输出特性的直线上升和弯曲部分设为饱和区域。 (2)扩大区域： BJT的输出特性的平坦部分接近于恒流特性，它符合c=b的规律。 (3)截止区域：一般将输出特性b=0曲线以下的部分称为截止区域。 饱和区、放大区、阻断区、破坏区、(4)破坏区： VCE增加、c结反破坏、iC急增。 温度对特性曲线的影响，1 .温度变高，输入特性曲线向左偏移，温度变高时为1c，UBE22.5mV，温度变高时为10c，ICBO约1倍，2 .温度变高，输出特性曲线向上偏移，T1，温度变高时为1c， 输出特性曲线间距变大的第二章半导体晶体管、T2、电流放大系数共基直流电流放大系数、共基交流电流放大系数、共射交流电流放大系数、=ic/ibce=c、=ic/ieucb=c、共射直流电流放大系数、电流放大系数共射极放大电路：直流：交流：共基放大电路： 极间反向电流ICBO，ICEO，频率参数fhfe，fhfb，fT，极限参数ICM，VBR，PCM，四，半导体晶体管的主要参数，2 .极间反向电流集合反向ICBO贯通电流ICEO，2 .极间反向电流，VEE，VCC， 集电极-基极反向饱和电流ICBO，集电极-发射极反饱和电流ICEO (多称为贯通电流)，双极晶体管(BJT )，1 .电流放大率和，4 .极限参数，(1)集电极最大允许电流ICM， 晶体管的极限参数是晶体管工作时不可超过的指标，在使用中如果超过这些参数晶体管，就会无法正常工作或破损。 4 .极限参数(1)集电极最大允许电流ICM，ICM是在集电极电流增大下降到额定的2/3时达到的集电极电流值，使用中如果超过该值，晶体管的要求无法达到，即使长时间工作，管也有可能破损。 双极晶体管(BJT )、极限参数ICM、VBR、PCM，(2)逆耐压V(BR)CEO，(2)逆耐压V(BR )，V(BR)CEO是基极开路时的集电极和发射极间的逆耐压.V(BR)CEO， 接着，半导体晶体管的主要参数为： (1)集电极最大允许电流ICM，c，基极开路，e，b，VCC，V(BR)CEO，在使用中，如果超过该值，晶体管的集电极结雪崩屈服。 双极晶体管(BJT )，4 .极限参数，极限参数ICM，VBR，PCM，(2)反向耐压V(BR )，集电极间的反向耐压V(BR)CEO，V(BR)EBO，V(BR)EBO与集电极开路时的发射极使用中如果超过这个值，可能会破坏晶体管的发电接合。，V(BR)CEO，发基间的逆耐压V(BR)EBO，继续，该页结束后，晶体管的动作在放大状态下，发基通常为正向偏压，但根据情况(作为电子开关使用时)发基有时会为反向偏压，在该情况下需要考虑半导体晶体管的主要参数，(1)集电极最大允许电流ICM双极型晶体管(BJT )，4 .极限参数，极限参数ICM、VBR、PCM，(2)反向耐压V(BR )，集电极间的反向耐压V(BR)CEO， 如果在使用中超过该值，晶体管的集电极结可能雪崩屈服。 接着，V(BR)CEO，接着，该页结束后，晶体管的动作为放大状态，基极为正偏压(电压小)，集电极间的反耐压V(BR)CBO，由于集电极为反偏压(电压大)，所以集电极间为反偏压状态、四、半导体晶体管的主要参数是： (1)集电极最大允许电流ICM、双极晶体管(BJT )、4 .极限参数、极限参数ICM、VBR、PCM、(2)反向耐压V(BR