常用半导体器件课件

模拟电子技术基础第四版华成英主编课件制作第一章常用半导体器件1.1半导体的基础知识1.2半导体二极管1.3晶体管三极管1.4场效应管1.5单结晶体管和晶闸管1.6集成电路中的元件1.7Multisim应用举例_二极管特性研究本章讨论的问题：2.空穴是一种载流子吗？空穴导电时电子运动吗？3.什么是N型半导体？什么是P型半导体？当两种半导体制作在一起时会产生什么现象？4.PN结上所加电压与电流符合欧姆定律吗？它为什么具有单向导电性？在PN结上加反向电压时真的没有电流吗？5.晶体管是通过什么方式来控制集电极电流的？场效应管是通过什么方式来控制漏极电流的？为什么它们都可以用于放大？1.为什么采用半导体材料制作电子器件？6.为什么半导体器件的参数会受温度的影响？1.1.1本征半导体1.1.2杂质半导体1.1.3PN结1.1半导体基础知识第一章1.1.1本征半导体第一章一、半导体物质按导电性能可分为导体、绝缘体和半导体。半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间。纯净的具有晶体结构的半导体称为本征半导体。（3）掺杂性（1）热敏性（2）光敏性半导体的特性+4+4+4+4+4+4+4+4+4完全纯净的、不含其它杂质且具有晶体结构的半导体称为本征半导体将硅或锗材料提纯便形成单晶体，它的原子结构为共价键结构。价电子共价键图1.1.1本征半导体结构示意图二、本征半导体的晶体结构当温度T=0

K时，半导体不导电，如同绝缘体。四、本征半导体中载流子的浓度在一定温度下本征半导体中载流子的浓度是一定的，并且自由电子与空穴的浓度相等。本征半导体中载流子的浓度公式：T=300K室温下,本征硅的电子和空穴浓度:

n=p=1.43×1010/cm3本征锗的电子和空穴浓度:

n=p=2.38×1013/cm3本征激发复合动态平衡1.半导体中两种载流子带负电的自由电子带正电的空穴

2.本征半导体中，自由电子和空穴总是成对出现，称为电子-空穴对。3.本征半导体中自由电子和空穴的浓度用ni和pi表示，显然ni

=pi

。4.由于物质的运动，自由电子和空穴不断的产生又不断的复合。在一定的温度下，产生与复合运动会达到平衡，载流子的浓度就一定了。5.载流子的浓度与温度密切相关，它随着温度的升高，基本按指数规律增加。小结：

+4+4+4+4+4+4+4+4+4+5自由电子施主原子+5图1.1.3N型半导体在硅或锗的晶体中掺入少量的5价杂质元素，如磷、锑、砷等，即构成N型半导体。5价杂质原子称为施主原子。电子浓度大于空穴浓度，即n

>>p

。电子为多数载流子(简称多子)

，空穴为少数载流子(简称少子)

。一、N型半导体+4+4+4+4+4+4+4+4+4二、P型半导体在硅或锗的晶体中掺入少量的3价杂质元素，如硼、镓、铟等，即构成P型半导体。+3空穴浓度大于电子浓度，即p>>n。空穴为多数载流子，电子为少数载流子。3价杂质原子称为受主原子。受主原子空穴图1.1.4P型半导体1.1.3PN结一、PN结的形成二、PN结的单向导电性三、PN结的电流方程四、PN结的伏安特性五、PN结的电容效应PNPN结图PN结的形成一、PN结的形成1.1.3PN结在一块单晶半导体上，一侧掺杂成为P型半导体，另一侧掺杂成为N型半导体，两个区域的交界处就形成了一个特殊的薄层，称为PN结。3.空间电荷区产生内电场PN空间电荷区内电场Uho空间电荷区正负离子之间电位差Uho

——电位壁垒；——

内电场；内电场阻止多子的扩散——

阻挡层。4.漂移运动——少子在内电场作用下的运动少子的漂移运动与多子的扩散运动方向相反阻挡层5.扩散与漂移的动态平衡扩散运动使空间电荷区增大，扩散电流逐渐减小；随着内电场的增强，漂移运动逐渐增加；当扩散电流与漂移电流相等时，PN结总的电流等于零，空间电荷区的宽度达到稳定。对称结即扩散运动与漂移运动达到动态平衡。PN不对称结二、PN结的单向导电性1.PN结外加正向电压时处于导通状态又称正向偏置，简称正偏。外电场方向内电场方向耗尽层VRI空间电荷区变窄，有利于扩散运动，电路中有较大的正向电流。图1.1.6PN什么是PN结的单向导电性？有什么作用？在PN结加上一个很小的正向电压，即可得到较大的正向电流，为防止电流过大，可接入电阻R。2.PN结外加反向电压时处于截止状态(反偏)反向接法时，外电场与内电场的方向一致，增强了内电场的作用；外电场使空间电荷区变宽；不利于扩散运动，有利于漂移运动，漂移电流大于扩散电流，电路中产生反向电流I；由于少数载流子浓度很低，反向电流数值非常小。

当PN结正向偏置时，回路中将产生一个较大的正向电流，PN结处于导通状态；当PN结反向偏置时，回路中反向电流非常小，几乎等于零，PN结处于截止状态。

（动画1-4）

（动画1-5）综上所述：可见，PN结具有单向导电性。IS：反向饱和电流UT：温度的电压当量在常温(T=300K)下，UT

26mV三、PN结的电流方程PN结所加端电压u与流过的电流i的关系为四、PN结的伏安特性

i=f

(u

)之间的关系曲线。604020–0.002–0.00400.51.0–25–50i/mAu/V正向特性击穿电压U(BR)反向特性图1.1.10PN结的伏安特性反向击穿：齐纳击穿雪崩击穿五、PN结的电容效应当PN上的电压发生变化时，PN结中储存的电荷量将随之发生变化，使PN结具有电容效应。电容效应包括两部分势垒电容扩散电容1.势垒电容Cb是由PN结的空间电荷区变化形成的。(a)PN结加正向电压（b)PN结加反向电压-N空间电荷区PVRI+UN空间电荷区PRI+-UV2.扩散电容CdQ是由多数载流子在扩散过程中积累而引起的。在某个正向电压下，P区中的电子浓度np(或N区的空穴浓度pn)分布曲线如图中曲线1所示。x=0处为P区与耗尽层的交界处当电压加大，np(或pn)会升高，如曲线2所示(反之浓度会降低)。OxnPQ12Q当加反向电压时，扩散运动被削弱，扩散电容的作用可忽略。Q正向电压变化时，变化载流子积累电荷量发生变化，相当于电容器充电和放电的过程——扩散电容效应。图1.1.12PNPN结3综上所述：PN结总的结电容Cj包括势垒电容Cb和扩散电容Cd两部分。Cb和Cd

值都很小，通常为几个皮法~几十皮法，有些结面积大的二极管可达几百皮法。当反向偏置时，势垒电容起主要作用，可以认为Cj

Cb。一般来说，当二极管正向偏置时，扩散电容起主要作用，即可以认为Cj

Cd；在信号频率较高时，须考虑结电容的作用。第一章1.2.1半导体二极管的几种常见结构1.2.2二极管的伏安特性1.2.3二极管的主要参数1.2.4二极管的等效电路1.2.5稳压二极管1.2.6其它类型二极管1.2半导体二极管1.2.1半导体二极管的几种常见结构第一章AKAKAKAK59-03、59-04、267-02、267-03(DO-41)Plastic194-04Plastic60-01Metal245A-02(DO-203AA)Metal339-02PlasticAKAKAKAK193-04Plastic43-02(DO-21)Metal309-02、309-03K在PN结上加上引线和封装，就成为一个二极管二极管按结构分点接触型面接触型平面型PN结面积大，用于工频大电流整流电路往往用于集成电路制造工艺中。PN结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。1.2.1半导体二极管的几种常见结构第一章PN结面积小，结电容小，用于检波和变频等高频电路第一章1.2.2二极管的伏安特性与PN结一样，二极管具有单向导电性。但是，由于二极管存在半导体体电阻和引线电阻，所以当外加正向电压时，在电流相同的情况下，二极管的端电压大于PN结上的压降；或者说，在外加正向电压相同的情况下二极管的正向电流要小于PN结的电流。一、二极管和PN结伏安特性的区别第一章1.2.2二极管的伏安特性（1）正向起始部分存在一个死区或门坎，称为门限电压或开启电压。硅：Uon=0.5-0.6v;锗：Uon=0.1-0.2v（2）加反向电压时，反向电流很小Is硅(nA)<Is锗(A)

硅管比锗管稳定（3）当反压增大至UBR时再增加，反向电流激增，发生反向击穿，UBR称为反向击穿电压。在室温附近，在同一电流下，温度每升高1℃，正向电压减小2～2.5mV；温度每升高10℃，反向电流增大约1倍。二、温度对二极管伏安特性的影响第一章I/mAU

/V0温度升高，正向特性曲线向左上移，反向特性曲线向右下移。1.2.3二极管的主要参数（1）最大整流电流IF：IF是二极管长期运行时允许通过的最大正向平均电流，其值与PN结面积及外部散热条件等有关。（2）最高反向工作电压UR：UR是二极管工作时允许外加的最大反向电压，超过此值时，二极管有可能因反向击穿而损坏。（3）反向电流IR：IR是二极管未击穿时的反向电流。（4）最高工作频率fM：fM是二极管工作的上限频率。第一章1.2.4二极管的等效电路能够模拟二极管特性的电路称为二极管的等效电路。也称为等效模型。

一、由伏安特性折线化得到的等效电路第一章（a）理想模型（b）恒压降模型（c）折线模型

例1.2.1电路如图所示，UD=0.7V，试估算开关断开和闭合输出电压UO。V1=6VV1=12VDSRDQIDUD+-二极管工作在正向特性的某一小范围内时，其正向特性可以等效成一个微变电阻。即根据得Q点处的微变电导则常温下（T=300K）二、二极管的微变等效电路0rd第一章在交流信号ui幅值较小的情况下，uR的波形是在一定的直流电压的基础上叠加上一个与ui一样的正弦波，该正弦波的幅度值决定于rd与R的分压。二、二极管的微变等效电路1.2.5稳压二极管第一章稳压二极管有着与普通二极管相似的伏安特性,其正向特性为指数曲线.稳压二极管反向击穿时，击穿区的曲线很陡一、稳压二极管的伏安特性1.2.5稳压二极管第一章二、稳压二极管的主要参数(1)稳定电压UZ:在规定电流下稳压管的反向击穿电压.(2)稳定电流IZ：稳压管工作在稳压状态时的参考电流。(3)额定功耗PZM：稳压管的稳定电压UZ与最大稳定电流IZM的乘积.(4)动态电阻rz：稳压管工作在稳压区时,端电压变化量与其电流变化量之比。(5)温度系数α：温度每变化1℃稳压值的变化量.第一章[例1.2.2]如图所示，已知稳压二极管的稳压值UZ=6V，最大稳定电流Izmax=25mA，最小稳定电流Izmin=5mA，负载电阻RL=600，输入电压UI=10V。求限流电阻R的取值范围。解：由图可知，电阻R上的电流为稳压管中电流和负载电流之和。所以：限流电阻R的取值范围为114~2671.2.6其它类型二极管第一章一、发光二极管发光二极管包括可见光,不可见光,激光等不同的类型,这里只对可见光发光二极管做一简单介绍发光二极管的发光颜色决定于所用材料,目前有红,绿,黄,橙等色,可以制成各种形状,如长方型,圆形第一章二、光电二极管1.2.6其它类型二极管光电二极管是远红外线接受管,是一种光能与电能进行转换的器件.它的几种常见外形如图如下第一章光电二极管的伏安特性.在无光照时,与普通二极管一样,具有单向导电性.有光照时,特性曲线下移,它们分布在第三,四象限内.二、光电二极管1.2.6其它类型二极管注意：光电二极管使用时，

应加反向电压第一章变容二极管利用结势垒电容CT随外电压U的变化而变化的特点制成的二极管。符号：注意：使用时，应加反向电压三、变容二极管1.2.6其它类型二极管四、隧道二极管(请同学们上网查找有关资料，写在作业本上）五、肖特基二极管(请同学们上网查找有关资料，写在作业本上）第一章[例1.2.3]如图所示，已知发光二极管的导通电压UD=1.6V，正向电流为5~20mA时才能发光。试问：（1）开关处于何种位置时发光二极管才可发光？（2）为使发光二极管才可发光，电路中R的取值范围为多少？第一章半导体二极管的型号国家标准对半导体器件型号的命名举例如下：附录半导体二极管图片第一章半导体二极管图片第一章半导体二极管图片第一章第一章1.3双极晶体管第一章1.3.1晶体管的结构及类型1.3.2晶体管的电流放大作用1.3.3晶体管的共射特性曲线1.3.4晶体管的主要参数1.3.5温度对晶体管特性及参数的影响1.3.6光电三极管1.3.1晶体管的结构及类型EBCEBCBECBCEEBC外壳CECBCBCEECB(a)NPN型结构(b)NPN型符号(d)PNP型符号(c)PNP型结构图2-1NPN和PNP管的结构示意图和电路符号TTE-B间的PN结称为发射结(Je)C-B间的PN结称为集电结(Jc)从结构上看主要有两种类型：发射区集电区基区发射极E基极B集电极CNPN型PNP型第一章1.3.1晶体管的结构及类型1.3.2晶体管的电流放大作用放大的条件：（1）发射结正向偏置（2）集电结反向偏置1.内部结构条件(1)掺杂浓度：发射区＞＞基区

(2)厚度：基区很薄，几个微米。(3)结面积：集电结＞发射结2.外部偏置条件1.3.2晶体管的电流放大作用第一章(a)双电源供电放大条件的建立RCVCCRbVBBVTVCCRbVTRC(b)单电源供电RcVCCRbVBBBECCEBRcVCCVBBRb一、晶体管内部载流子的运动１、多子在发射区和基区之间的扩散与复合２、“少子”在基区和集电区之间的漂移与复合1.3.2晶体管的电流放大作用二、晶体管的电流分配关系第一章IBEI1VBBICBOIEICIBI3ICBI2ICNIENRbVCCRc1.3.2晶体管的电流放大作用三、晶体管的共射电流放大系数第一章其中，ICN为发射区的多数载流子经复合后剩余的量，是集电极电流的主要部分。为发射区的多数载流子到达集电极的过程中被复合掉的量。直流电流放大系数：交流电流放大系数：1.3.3晶体管的共射特性曲线第一章一、输入特性曲线输入特性曲线描述了在管压降uCE一定的情况下,基极电流iB与发射结压降uBE之间的函数关系,即:1.UCE=0V时，发射极与集电极短路，发射结与集电结均正偏，实际上是两个二极管并联的正向特性曲线。2.当UCE

≥0V时，集电结正向压降减小，基区复合减少，同样UBE下，IB减小，特性曲线右移。UCE增加到UCB=UCE-UBE>0时，集电结进入反偏状态，开始收集电子，曲线右移不明显。输入特性曲线分三个区②非线性区①死区③线性区①②③正常工作区，发射结正偏NPNSi:Ube=0.6~0.7VPNPGe:Ube=-0.2~-0.3V一、

输入特性曲线1.3.3晶体管的共射特性曲线第一章输出特性曲线描述了在基极电流IB一定的情况下,集电极极电流iC与集-射极电压uCE之间的函数关系,即:二、

输出特性曲线1.3.3晶体管的共射特性曲线第一章IB=020406080100uCE(V)246iC(m)12340第一章饱和区:截止区：二、

输出特性曲线放大区:IB=020406080100iC(m)uCE(V)2461234放大区饱和区截止区0UC>UB>UE；UBE=IC=IB；IE=IC+IB

UB≥

UC>UE；UBE=UCE=UC>

UE≥UB；UCE=VCC

IB≈0；IC≈0IC≈VCC/RC；IC<IB；IC=kUCE；IE=IC+IB

三、晶体管的等效电路(a)二极管模型(b)直流模型(c)交流小信号模型(d)开关模型(a)(b)(c)(d)BCEBCEBCEUBEIBIBBCErbeibibrbe参数的确定

rbe与Q点有关，可用图示仪测出。也可用公式估算rbe

对于低频小功率管ubeuce第二章第一章1.3.4晶体管的主要参数一、直流参数2、共基直流电流放大系数1、共射直流电流放大系数3、极间反向电流（1）集电极-基极间反向饱和电流ICBO（2）集电极-发射极间的穿透电流ICEO

ICEO和ICBO有如下关系

ICEO=（1+）ICBO二、交流参数2、共基交流电流放大系数1、共射交流电流放大系数第一章1.3.4晶体管的主要参数二、交流参数3、特征频率fT特征频率为使的数值下降到1时的信号频率fT第一章1.3.4晶体管的主要参数三、极限参数1.最大集电极耗散功PCM决定于晶体管的温升.2.最大集电极电流ICM3.极间反向击穿电压晶体管的某一电极开路时,另外的两个电极所允许加的最高反向电压即为极间反向击穿电压.1.3.5温度对晶体管特性及参数的影响第一章一.温度对ICBO的影响温度每升高10℃,ICBO增加约一倍.二.温度对输入特性的影响温度升高时,正向特性将左移,反之将右移三.温度对输出特性的影响温度升高时β增大集电极电流增大0.40.880401.3.6光电三极管第一章光电三极管可等效为一只光电二极管与一只晶体管相连,并仅引出集电极与发射极,其符号如图(b)所示,常见外形如图(c)所示.1.3.6光电三极管光电三极管与普通三极管的输出特性曲线相类似,只是将参数变量基极电流IB用入射光照度E取代,如图所示.使用光电三极管时,也应该特别注意其反向击穿电压,最高工作电压,最大集电极功耗等极限参数.第一章第一章1.4.1结型场效应管1.4.2绝缘栅型场效应管1.4.3场效应管的主要参数1.4.4场效应管与晶体管的比较1.4场效应管概述场效应管与晶体管的区别1.晶体管是电流控制元件；场效应管是电压控制元件。2.晶体管参与导电的是电子—空穴，因此称其为双极型器件；场效应管是电压控制元件，参与导电的只有一种载流子，因此称其为单极型器件。3.晶体管的输入电阻较低，一般102~104；场效应管的输入电阻高，可达109~1014场效应管的分类结型场效应管JFETMOS型场效应管MOS–FET1.4.1结型场效应管第一章sgd结型场效应管（JFET)结构结型场效应管（JFET)分类可分为N沟道和P沟道两种，输入电阻约为107。P+P+NgsdN沟道结型场效应管导电沟道1.4.1结型场效应管第一章sgdN沟道P沟道一、结型场效应管（JFET)的工作原理根据结型场效应三极管的结构，因它没有绝缘层，只能工作在反偏的条件下，对于N沟道结型场效应三极管只能工作在负栅压区，P沟道的只能工作在正栅压区，否则将会出现栅流。现以N沟道为例说明其工作原理。UDSID1.4.1结型场效应管第一章P+P+NgSd预夹断dP+P+NgsUDSIDUGSUGS=UP夹断状态ID=0当UGS=0时，沟道较宽，在UDS的作用下N沟道内的电子定向运动形成漏极电流ID。当UGS＜0时，PN结反偏，PN结加宽，漏源间的沟道将变窄，ID将减小，当UGS继续向负方向增加，沟道继续变窄，ID继续减小直至为0。当漏极电流为零时所对应的栅源电压UGS称为夹断电压UGS(off)

。

一、结型场效应管（JFET)的工作原理1.4.1结型场效应管第一章二、结型场效应管（JFET)的特性曲线UP转移特性曲线输出特性曲线第一章第一章UGS一定时，iD与uDS的变化曲线，是一族曲线1、输出特性曲线(1)可变电阻区：

当UGS变化时，RON将随之变化，因此称之为可变电阻区当UGS一定时，RON近似为一常数，因此又称之为恒阻区二、结型场效应管（JFET)的特性曲线UGS=0VUGS=-4VUGS=-1VUGS=-2VUGS=-3VuGS(V)iD(mA)第一章（2）恒流区（放大区）：

uDS>uGS-UGS(off)，该区内UGS一定，iD基本不随uDS变化而变（3）夹断区：uGS<UGS(off)，iD=0，uDS>0.预夹断轨迹：uGD=UGS(off),uDS>0,iD≥0（4）击穿区：

uDS增加到某一值时，iD开始剧增而出现击穿。当UGS=0时，沟道较宽，电子定向运动形成漏极电流ID。当UGS＜0时，PN结反偏，沟道将变窄，ID将减小，当UGS继续向负方向增加，ID继续减小直至为0。当漏极电流为零时所对应的栅源电压UGS称为夹断电压。

二、结型场效应管（JFET)的特性曲线第一章2、转移特性曲线二、结型场效应管（JFET)的特性曲线UDS一定时，iD与uGS的变化曲线在恒流区iD与uGS的关系近似为在可变电阻区，对不同的UDS，转移特性曲线将有很大变化uGS(V)iD(mA)结型场效应管N沟道P沟道第一章-1.4.2绝缘栅型场效应管第一章MOS场效应管N沟道增强型的MOS管P沟道增强型的MOS管N沟道耗尽型的MOS管P沟道耗尽型的MOS管第一章一、N沟道增强型MOS场效应管结构漏极D→集电极C源极S→发射极E栅极G→基极B衬底B电极—金属绝缘层—氧化物基体—半导体因此称之为MOS管1.4.2绝缘栅型场效应管sgdN沟道，箭头向里第一章

当UGS较小时，虽然在P型衬底表面形成一层耗尽层，但负离子不能导电。1、工作原理增强型MOS管UDSID++--++--++++----反型层当UGS=0V时，漏源之间相当两个背靠背的PN结，无论UDS之间是否加上电压,不会在D、S间形成电流ID,即ID≈0.当UGS>UT时,沟道加厚，沟道电阻减少，在相同UDS的作用下，ID将进一步增加当UGS=UT时,在P型衬底表面形成一层电子层，形成N型导电沟道，在UDS的作用下形成ID。开始无导电沟道，当在UGSUT时才形成沟道,这种类型的管子称为增强型MOS管UGS第一章漏源电压uDS对漏极电流iD的控制作用当uGS＞UT，且固定为某一值时，来分析漏源电压uDS对漏极电流iD的影响。uDS的不同变化对沟道的影响。uDS=uDG＋uGS

=－uGD＋uGS

uGD=uGS－uDS当uDS为0或较小时，相当于uGD＞UT此时uDS基本均匀降落在沟道中，沟道呈斜线分布。在UDS作用下形成ID第一章当uDS增加到使uGD=UT时，当uDS增加到uGDUT时，

漏源电压uDS对漏

极电流iD的控制作用这相当于uDS增加使漏极处沟道缩减到刚刚开启的情况，称为预夹断。此时的漏极电流iD

基本饱和此时预夹断区域加长，伸向S极。uDS增加的部分基本降落在随之加长的夹断沟道上，iD基本趋于不变。第一章UDS>UGS-UTUGS(V)ID(mA)UT

2、N沟道增强型MOS场效应管特性曲线uDS一定时，uGS对漏极电流iD的控制关系曲线

iD=f(UGS)uDS=C转移特性曲线在恒流区，iD与uGS的关系为iD≈K(uGS-UT)2沟道较短时，应考虑uDS对沟道长度的调节作用：iD≈K(uGS-UT)2（1+uDS)K—导电因子（mA/V2)—沟道调制长度系数n—沟道内电子的表面迁移率COX—单位面积栅氧化层电容W—沟道宽度L—沟道长度Sn—沟道长宽比K'—本征导电因子第一章2、N沟道增强型MOS场效应管特性曲线uGS一定时，uD与uDS的变化曲线，是一族曲线

iD=f(uDS)uGS=C输出特性曲线1.可变电阻区：

iD与uDS的关系近线性

iD≈2K(uGS-UT)uDSuGS=6VuGS=4VuGS=5VuGS=3VuGS=UT=3VuDS(V)iD(mA)当uGS变化时，RON将随之变化因此称之为可变电阻区当uGS一定时，RON近似为一常数因此又称之为恒阻区第一章输出特性曲线2.恒流区：该区内，uGS一定，iD基本不随uDS变化而变化3.击穿区：UDS增加到某一值时，iD开始剧增而出现击穿。当uDS增加到某一临界值时，iD开始剧增时uDS称为漏源击穿电压。UGS=6VUGS=4VUGS=5VUGS=3VUGS=UT=3VUGS(V)ID(mA)2、N沟道增强型MOS场效应管特性曲线二、N沟道耗尽型MOS场效应管结构第一章+++++++耗尽型MOS管存在原始导电沟道sgdN沟道，箭头向里第一章各类绝缘栅场效应三极管的特性曲线绝缘栅场效应管N沟道增强型P沟道增强型--第一章绝缘栅场效应管

N沟道耗尽型P沟道耗尽型--各类绝缘栅场效应三极管的特性曲线1.4.3场效应管的主要参数一、直流参数2.夹断电压UP:夹断电压是耗尽型FET的参数，当UGS=UP

时,漏极电流为零。3.饱和漏极电流IDSS:耗尽型场效应三极管当UGS=0时所对应的漏极电流。开启电压UT:开启电压是MOS增强型管的参数，栅源电压小于开启电压的绝对值,场效应管不能导通。第一章4.直流输入电阻RGS栅源间所加的恒定电压UGS与流过栅极电流IGS之比结型场效应三极管，反偏时RGS约大于107Ω，绝缘栅场效应三极管RGS约是109～1015Ω。5.漏源击穿电压BUDS使ID开始剧增时的UDS。6.栅源击穿电压BUGSJFET：反向饱和电流剧增时的栅源电压MOS：使SiO2绝缘层击穿的电压一、直流参数第一章1.低频跨导gm低频跨导反映了栅压对漏极电流的控制作用gm的求法:①图解法—gm实际就是转移特性曲线的斜率②解析法：如增强型MOS管存在ID=K(UGS-UT)2二、交流参数第一章

2.衬底跨导gmb反映了衬底偏置电压对漏极电流ID的控制作用——跨导比二、交流参数第一章3.漏极电阻rds反映了UDS对ID的影响，实际上是输出特性曲线上工作点切线上的斜率4.导通电阻Ron在恒阻区内二、交流参数第一章5.极间电容Cgs—栅极与源极间电容Cgd—栅极与漏极间电容Cgb—栅极与衬底间电容Csd

—源极与漏极间电容Csb—源极与衬底间电容Cdb—漏极与衬底间电容主要的极间电容有：二、交流参数第一章ID低频微变等效电路由输出特性：

iD=f(uGS,uDS)二、交流参数第一章-d++-gSsgd三、极限参数1、最大漏极电流IDM2、击穿电压U(BR)DS3、最大耗散功率PDM第一章1.4.4场效应管与晶体管的比较一、场效应管用栅-源电压控制漏极电流，栅极基本不取电流；晶体管工作时基极总是要索取一定的电流。二、场效应管只有多子参与导电；晶体管多子和少子均参与导电。三、场效应管的噪声系数很小；晶体管的噪声系数大。四、场效应管的漏极和源极可以互换；晶体管则一般不能。五、场效应管比晶体管种类多，组成电路时更加灵活。六、场效应管和晶体管均可用于放大和开关电路，均可构成集成电路，但场效应集成电路工艺简单，且省电、工作电源电压范围宽。第一章第一章1.5.1单结晶体管1.5.2晶闸管1.5单结晶体管和晶闸管1.5单结晶体管和晶闸管根据PN结外加电压时的工作特点,还可以由PN结构其它类型的三端器件.本节将介绍利用一个PN结构成的具有负阻特性的器件--单结晶体管以利用三个PN结构成的大功率可控制整流器件--晶闸管.1.5.1单结晶体管的结构和等效电路在一个低参杂的N型硅棒上利用扩散工艺形成一个高参杂P区,在P区与N区接触面形成PN结,就构成单结晶体管(UJT)其结构示意图如图1.5.1(a)所示,单结晶体管因有两个基极,故也称为双基极晶体管.其符号如图(b)所示.单结晶体管的等效电路如图(c)所示,图1.5.1单结晶体管的结构示意图和等效电路二.工作原理和特性曲线单结晶体管的发射电流IE与e-b1间电压UEB1的关系曲线称为特性曲线.特性曲线的测试电路如图1.5.2(a)所示,虚线筐内单结晶体管的等效电路.单极晶体管的特性曲线如图所示1.5.2图1.5.2单结晶体管特性曲线的测试应用举例图1.5.3所示为单结晶体管组成的振荡电路.所为振荡,是指在没有输入信号的情况下,电路输出一定频率、一定幅值的电压或电流信号.由于充电时间常数远大于放电时间常数,当稳定振荡时,电容上电压的波形如图.图1.5.3单结晶体管组成的振荡电路uouo1.5.2晶闸管晶体闸流管简称晶闸管,也称为硅可控元件,是由三个PN结构成的一种大功率半导体器件,多用于可控整流、调压等电路,也作为无触点开关.一.结构和等效模型常见的晶闸管外形有螺栓形和平板形,如图图1.5.4晶闸管的外形二、工作原理当晶闸管的阳极A和阴极C之间加正向电压而控制极不加电压时，J2处于反向偏置，管子不导通，称为阻断状态。当晶闸管的阳极A和阴极C之间加正向电压而控制极和阴极加之间也加正向电压时，如图1.5.6所示，J3处于导通状态，两只管子均进入饱和状态，使晶闸管完全导通，这个过程称为触发导通过程。图1.5.6晶闸管的工作原理三、晶闸管的伏安特性以晶闸管的控制极电流IG为参数，阳极电流I与A-C间电压u的关系称为晶闸管的伏安特性，图1.5.7所示为晶闸管的伏安特性曲线。u>0时的伏安特性称为正向特性。u<0时的伏安特性称为反向特性。图1.5.7晶闸管的伏安特性曲线四、晶闸管的主要参数（1）额定正向平均电流IF。（2）维持电流IB。（3）触发电压UG和触发电流Ig。（4）正向重复峰值电压UDRM。（5）反向重复峰值电压URRM。图1.5.8所示为可控半波整流电路。图1.5.8例1.5.2电路及波形图第一章1.6