第1章 半导体器件

1、2022年4月20日19时27分2022年4月20日19时27分GeSi2022年4月20日19时27分2022年4月20日19时27分2022年4月20日19时27分515P磷：35B硼：2022年4月20日19时27分2022年4月20日19时27分2022年4月20日19时27分2022年4月20日19时27分2022年4月20日19时27分 因浓度差因浓度差 空间电荷区形成内电场空间电荷区形成内电场 促使少子漂移促使少子漂移 阻止多子扩散阻止多子扩散 最后最后,多子的多子的扩散扩散和少子的和少子的漂移漂移达到达到动态平衡动态平衡。 对于对于P型半导体和型半导体和N型半导体结合面，带电型

2、半导体结合面，带电离子薄层形成的离子薄层形成的空间电荷区空间电荷区称为称为PN结结。 在空间电荷区，由于缺少多子，所以也称在空间电荷区，由于缺少多子，所以也称耗尽层耗尽层。 多子的扩散运动多子的扩散运动 由由杂质离子形成空间电荷区杂质离子形成空间电荷区 2022年4月20日19时27分 iD/mA 1.0 0.5 0.5 1.0 0.5 0 1.0 vD/V iD+-vD02022年4月20日19时27分 iD/mA 1.0 0.5 0.5 1.0 0.5 0 1.0 D/V iD+-vD02022年4月20日19时27分 iD O VBR D 2022年4月20日19时27分2022年4月2

3、0日19时27分2022年4月20日19时27分2022年4月20日19时27分 在在PN结上加上引线和封装，就成为一个二极结上加上引线和封装，就成为一个二极管。管。二极管按结构分有二极管按结构分有点接触型和平面型点接触型和平面型两大类。两大类。2022年4月20日19时27分 阴阴 极极 引引 线线 阳阳 极极 引引 线线 P型 N 型 硅 二二 氧氧 化化 硅硅保保 护护 层层 代表符号代表符号 k 阴极阴极 阳极阳极 a PN结面积较小时，结面积较小时，用于高频小电流电路用于高频小电流电路和脉冲数字电路。和脉冲数字电路。 PN结面积大，结面积大，用于低频大电流整流用于低频大电流整流电路。

4、电路。2022年4月20日19时27分 PN结结V- I 特性表达式特性表达式其中其中 iD/mA 1.0 0.5 iD=IS 0.5 1.0 0.5 0 1.0 D /V )1e (/SDD TVvIiIS 反向饱和电流反向饱和电流VT 温度的电压当量温度的电压当量且在常温下（且在常温下（T=300K）V026. 0 qkTVTmV 26 死区电压死区电压硅硅: 0.5V锗锗: 0.1V正向电压正向电压:VDVTTDSvViI e反向电压反向电压: TDSvViI2022年4月20日19时27分)1e (/SDD TVvIi 0 vD/V 0.2 0.4 0.6 0.8 10 20 30 4

5、0 5 10 15 20 10 20 30 40 iD/ A iD/mA 死区死区 Von VBR 0 vD/V 0.2 0.4 0.6 20 40 60 5 10 15 20 10 20 30 40 iD/ A iD/mA Von VBR +iDvD-R正向特性正向特性反向特性反向特性反向击穿特性反向击穿特性2022年4月20日19时27分2022年4月20日19时27分FDFVRIvdidVFIF0QddTdddDvdvVridiIvdidIDQ0didvQdDDQmVmA()()TV26rII2022年4月20日19时27分2022年4月20日19时27分+ DiDVDD+ DiDVDD

6、VD2022年4月20日19时27分2022年4月20日19时27分 D 3k (a) V V A O 解：解： V D 3k (b) A 25vAD3k30vB2022年4月20日19时27分例：例：图中硅二极管管压降是图中硅二极管管压降是0.7V, 求求ABAB两端的电压。两端的电压。_9vA3k12vBVD1+_VD29vAD23k12vBD19vAD23k12vBD10.7V2022年4月20日19时27分uiuottE= 0 0EVm -VmE0Vmtt2022年4月20日19时27分2022年4月20日19时27分(a)符号符号(b) 伏安特性伏安特性DZ2022年4月20日19时

7、27分2022年4月20日19时27分()LIZLRVVRR 外部+R-IR+-RLIOVOVIIZDZ2022年4月20日19时27分2022年4月20日19时27分2022年4月20日19时27分1.3.1 三极管的结构三极管的结构 及类型及类型1.3.2 三极管的工作原理三极管的工作原理1.3.4 三极管的特性曲线三极管的特性曲线1.3.5 三极管的主要参数三极管的主要参数1.3.3 三极管的三种连接方式三极管的三种连接方式1.3.6 温度对三极管的主要参数的影响温度对三极管的主要参数的影响2022年4月20日19时27分2022年4月20日19时27分载流子的传输过程载流子的传输过程2

8、022年4月20日19时27分发射极注入电流发射极注入电流传输到集电极的电流传输到集电极的电流设设 nCE II即CNEIIbeciBIEICnICBOIEIBRbVBBVCCIC很薄很薄NNebcRc2022年4月20日19时27分CBO 0CnCBBIIIII =为共射级直流电流放大倍数CB II 则有2022年4月20日19时27分vCE 1VvCE = 0V2022年4月20日19时27分输出特性曲线的三个区域输出特性曲线的三个区域:IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A饱和区饱和区截止区截止区放大区放大区2022年4月20日19时27分2022年4月20日19时27分0ECBOBIII0BCEOCIII2022年4月20日19时27分e23CMCII2022年4月20日19时27分PCM= ICVCE T (1C ) (约约 0.5-1 % )2022年4月20日19时27分*三极管的选择和使用注意事项三极管的选择和使用注意事项2022年4月20