《电工电子技术》课件-第5章 本导体基本知识

第五章半导体基本知识5.1半导体及其特性5.2半导体二极管5.3半导体三极管*5.4场效应管5.1半导体及其特性5.1.1半导体概述

自然界中存在着许多不同的物质，根据其导电性能的不同可分为导体、绝缘体和半导体三大类。导体导电能力很强，电阻率一般小于10-4Ω/cm，例如铜、铝、银等金属材料。

绝缘体导电能力很差，电阻率一般大于1010Ω/cm。例如塑料、橡胶、陶瓷、云母等材料。半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，电阻率在10-3~109Ω/cm。常用的半导体材料有硅（Si）、锗（Ge）、硒（Se）和砷化镓（GaAs）及其他金属氧化物和硫化物等。半导体具有的特性为:热敏性、光敏性和杂敏性。1．热敏性指半导体的导电能力随着温度的升高而迅速增加。利用此特性可以制造热敏电阻等器件。2．光敏性指半导体的导电能力随着光照的强弱而有显著的改变。利用光敏性可以制造光电二极管和光敏电阻等器件。3．杂敏性指半导体的导电能力会因为掺入适量杂质而发生显著变化。利用半导体的杂敏性可以制造出不同性能、不同用途的半导体器件，

5.1.2本征半导体纯净的不含任何杂质、晶体结构排列整齐的半导体称为本征半导体。本征半导体中的价电子可挣脱共价键的束缚而成为带单位负电荷的自由电子，同时在原来的共价键位置上留下一个相当于带有单位正电荷电量的空穴。自由电子和空穴在热运动中又可能重新相遇结合而消失，这种现象叫做复合。半导体中自由电子和空穴都可以参与导电，因此半导体中有两种载流子：带负电荷的自由电子和带正电荷的空穴。

5.1.3杂质半导体本征半导体的导电能力很差，但如果在本征半导体中掺入某种微量元素后，它的导电能力可增加几十万倍。根据掺入杂质的不同，杂质半导体又可分为N型（电子型）半导体和P型（空穴）半导体。（1）N型半导体在本征半导体硅（或锗）中，掺入微量磷（或其他五价元素）之后，由于磷原子最外层有5个价电子，与硅原子构成共价键后，将多出一个价电子。于是在杂质半导体中自由电子数目远远大于空穴数，自由电子导电是这种半导体的主要导电方式，故称这种杂质半导体为电子型半导体或N型半导体。在N型半导体中自由电子为多数载流子，简称多子；相应的空穴为少数载流子，简称少子。N型半导体的形成及结构示意图如图5-1所示。图5-1N型半导体的形成及结构示意图图5-2P型半导体的形成及结构示意图（2）P型半导体在本征半导体硅（或锗）中，掺入微量硼元素（或其他三价元素）之后，由于硼原子最外层有3个价电子，与硅原子构成共价键后，将多出一个空穴。于是在杂质半导体中空穴数目远远大于自由电子数，空穴导电是这种半导体的主要导电方式，故称这种杂质半导体为空穴型半导体或P型半导体。在P型半导体中空穴为多数载流子，简称多子；相应的自由电子为少数载流子，简称少子。

P型半导体的形成及结构示意图如图5-2所示。由此可知，无论是N型半导体还是P型半导体，虽然它们都有一种载流子占多数，但总体上仍然保持电中性。杂质半导体的导电能力比本征半导体有了明显增强，但还是远远不如导体的导电能力强，因此在实际生活中没有实用价值。5.2半导体二极管5.2.1PN结的形成及单向导电性通过一定的工艺把P型半导体和N型半导体结合起来，则在它们的交界处就会形成一个具有特殊性质的薄层，称为PN结。（1）PN结的形成在本征半导体上通过某种掺杂工艺，使其形成P型区和N型区两部分，由于P区的多子是空穴，N区的多子是自由电子，因此在交界处自由电子和空穴都要从高浓度区向低浓度区扩散。多数载流子在浓度差作用下的定向运动，叫做扩散运动。如图5-4（a）所示。多子扩散到对方区域后，使对方区域的多子因复合而耗尽，于是P区和N区的交界处就会出现数量相等、不能移动的负离子区和正离子区，这些不能移动的带电离子形成了空间电荷区，也就是PN结，如图5-4（b）所示。图5-4

PN结的形成空间电荷区靠近P区带负电，靠近N区带正电，因此形成了一个电场方向由N指向P区的内建电场，简称内电场。这个电场对多子的扩散起到阻碍的作用；对少子的运动起到了加强的作用。少数载流子在电场力作用下的定向移动，称为漂移运动。扩散运动使空间电荷区变宽，漂移运动使空间电荷区变窄。（2）PN结的单向导电特性1）外加正向电压时PN结导通将PN结的P区接电源的正极，N区接电源的负极，这种接法为正向接法或正向偏置，简称正偏。如图5-5（a）所示。图5-5

PN结外加电压PN结正向偏置时，外电场与PN结的内电场方向相反，内电场被削弱，空间电荷区变窄，在外电场的作用下，多数载流子就能越过空间电荷区形成正向电流，电流方向是从P区指向N区。在正向偏置下，PN结对外电路呈现较小的电阻（理想情况下电阻为零），因此称PN结处在导通状态。2）外加反向电压时PN结截止将PN结的P区接电源的负极，N区接电源的正极，这种接法为反向接法或反向偏置，简称反偏。如图5-5（b）所示。PN结反向偏置时，外电场与PN结的内电场方向相同，内电场被加强，空间电荷区变宽。在PN结中仅有很小的反向饱和电流IS

。在反向偏置下，PN结对外电路显现很大的电阻（理想情况下电阻为无穷大），因此称PN结处在截止状态。综上所述，PN结具有单向导电性：正向偏置时导通；反向偏置时截止。5.2.2半导体二极管（1）二极管的结构半导体二极管，实质上是有一个PN结加上电极引线及外壳封装制成。由P区引出的电极为阳极或正极，由N区引出的电极为阴极或负极。二极管的结构及符号如图5-6所示。图5-6二极管的结构及符号半导体二极管根据制造材料分为：硅管和锗管；根据适用范围分为：普通二极管、整流二极管和开关二极管等；根据制造工艺分为：点接触型、面接触型和平面型。（2）二极管的伏安特性曲线二极管的伏安特性是指外加到二极管两端的电压与流过二极管的电流之间的关系。把流过二极管的电流和外加电压的关系以曲线的形式描绘出来，就是二极管的伏安特性曲线。如图5-7所示。外加正向电压（U＞0）的伏安特性为二极管的正向特性。当电压U开始增加时，即正向特性的起始部分，PN结不导通。如图0A段。只有当U大于死区电压，PN结导通，产生正向电流。并以指数规律上升。如图AB段。一般死区电压小功率硅管约为0.7V左右，锗管约为0.3V。图5-7二极管的伏安特性曲线外加反向电压（U＜0）的伏安特性为二极管的反向特性。当外加反向电压时，PN结内流过的电流为反向饱和电流IS。当反向电压U在一定范围内变化时，反向电流很小，并且几乎不变。如图0C段。外加反向电压增大到一定程度时反向电流将急剧增大，如图CD段，这种现象称之为反向击穿。发生击穿时的反向电压叫做反向击穿电压UBR。有时为了讨论方便，在一定条件下将二极管视为理想二极管，认为二极管的导通电压和反向电流等于零。在二极管的导通电压不能忽略时，还可以将二极管视为恒压降模型，即：认为二极管正偏导通后的管压降是个恒定值反向饱和电流IS和理想二极管一样视为零。（3）二极管的主要参数二极管的特性除了用特性曲线来表示外，还可用它的参数来说明，其主要参数有：1、最大整流电流IF

指二极管在一定温度下，长期运行时允许通过的最大正向直流电流。2、反向击穿电压UBR

反向击穿电压UBR是指二极管反向击穿时的电压值。3、最高反向工作电压URM

指确保二极管安全使用时所允许的最大反向电压。4、反向电流IR

指在室温和规定的反向工作电压下的反向电流值。此值越小，说明二极管的单向导电性越好。5、最高工作频率fM

是指二极管能保持单向导电性的外加电压的最高频率。（4）二极管的型号命名根据国产半导体器件型号命名规则，半导体器件的型号有四部分组成，如表5-1。表5-1二极管的型号命名及意义

第一部分第二部分第三部分第四部分用阿拉伯数字表示器件电极数目用汉语拼音字母表示器件的材料和极性用汉语拼音字母表示器件的类型用阿拉伯数字表示序号符号意义符号意义符号意义意义2二极管ABCDN型锗材料P型锗材料N型硅材料P型硅材料PWZKVLUC普通管稳压管整流管开关管微波管整流堆光电管参量管如前三部分相同，仅第四部分不同，则表示某些性能上有差异。例如：二极管2AK系列，表示N型锗材料开关二极管。（5）二极管的测试二极管从本质上说就是一个PN结，具有单向导电性。因此我们可用万用表测量其正反向电阻值来确定二极管的电极。测量时把万用表置于电阻R×100挡或R×1K挡。将万用表两表棒分别接二极管的两个电极，测出电阻值；然后更换二极管的电极，再测出电阻值。由于二极管的单向导电性，两个电阻阻值必定相差悬殊。电阻值很小的那次测量，万用表的黑表笔相接的电极为二极管的正极，红表笔相接的电极为二极管的负极。（对于数字万用表，由于表内电池极性相反，则红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，在实际测量中必须注意。）二极管正、反向电阻的测量值相差愈大愈好，若两次测量电阻值都很小或接近于零，说明二极管内部已被击穿；若两次测量电阻值都很大或接近于无穷大，说明二极管内部已断路；若两次测量值相差不大，说明二极管单向导电性能变坏或已失效。

（6）二极管的应用二极管在电子技术中广泛地应用于整流、限幅、开关、稳压等方面，大多是利用其正向导通、反偏截止的特点。1．整流应用。利用二极管的单向导电性可以把大小和方向都随时间发生变化的正弦交流电变为单向脉动的直流电。

2．限幅应用。利用二极管的单向导电性，将输入电压限定在要求的范围之内，叫做限幅。如图5-8（a）所示的双向限幅电路。

3．稳压应用。在需要有稳定的电压输出时，可以利用几个二极管串联来实现。还有一种特殊的二极管，即稳压二极管，可以专门用来实现稳定电压输出。4．开关应用。因为二极管具有单向导电性，正向偏置时导通，反向偏置时截止，在电路中作用类似于开关，因此在数字电路中经常将半导体二极管作为开关元件来使用。假设VD1、VD2为理想二极管，当输入电压ui>2V时，uo=2V；当ui<-2V时，u0=-2V；当ui在-2V与+2V之间时，u0=ui。输入输出波形如图5-8（b）。利用限幅电路就可以实现把输入电压ui的幅度加以限制。图5-8双向限幅电路例5.1在图5-10所示电路中，已知二极管为硅管，电源电压为U1=6V，U2=3V。电阻R=300，问二极管是否导通？Uab等于多少？流过电阻的电流各为多少？图5-10例5.1题图解：分析时，可以先假设二极管不导通，来判断加在二极管两端的正向电压是否大于导通电压。若两端的电压大于导通电压，则二极管导通，电路中有电流，二极管两端的电压等于导通电压；若两端的电压小于导通电压，则二极管截止，电路中无电流。对于（a）图假设二极管不导通，以b点为参考电位点（即令Ub=0V），则二极管的阳极电位为-6V，阴极电位为-3V，二极管的正向压降为（-6）－（-3）=-3V＜0.6V,所以二极管截止，Uab=-3V，流过电阻的电流为零。对于（b）图假设二极管不导通，以b点为参考电位点（即令Ub=0V），则二极管的阳极电位为-3V，阴极电位为-6V，二极管的正向压降为（-3）－（-6）=3V＞0.6V,所以二极管导通，导通电压为0.6V，Uab=（-6）+0.6=-5.4V，流过电阻的电流：I=[0.6+（-6）+3]/300=-0.008A

负号表示电流方向由a指向b。例5.2在图5-11所示电路中，已知输入端1的电位为U1=5V，输入端2的电位U2=0.7V，电阻R=1K，电源电压E=－6V，二极管为硅管，求输出端3的电位和流过电阻R的电流。图5-11例5.2题图解：假设两个二极管都不导通，则由于ＶD1两端的正向电压为5－（-6）=11V，故ＶD1导通，此时3端的电位等于5－0.6=4.4V；对于二极管VD2其两端正向电压为0.7－4.4=-3.4V，故二极管VD2截止。当先讨论VD2时，结果是一样的。由于VD2两端的正向电压为0.7－（-6）=6.7V，故二极管VD2导通，此时3端的电位等于0.7－0.6=0.1V；对于二极管ＶD1的正向电压为5－0.1=4.9V，二极管ＶD1也导通，且导通后使得的3端电位为5－0.6=4.4V，造成二极管VD2因正向电压小于零而截止。所以3端的电位为U3=5－0.6=4.4V

流过电阻R的电流为：I=4.4/1000=4.4mA

综上所述，可得当数个二极管的负极并联在一点，而加在这些二极管的正极电位各不相同且都高于负极电位时，正极电位最高的二极管导通；当数个二极管的正极并联在一点，而加在这些二极管的负极电位各不相同且都高于正极电位时，负极电位最低的二极管导通。﹡5.2.3其他二极管（1）稳压二极管稳压二极管简称稳压管，是利用二极管的反向击穿特性，用特殊工艺制造的面接触型半导体二极管，稳压管可以稳定地工作在击穿区而不损坏。其伏安特性曲线及电路符号如图5-12所示。图5-12稳压伏安特性曲线及电路符号稳压二极管的主要参数有：

1．稳定电压值UZ

稳定电压值UZ

就是稳压管工作在反向击穿区时的稳定工作电压。

2．最大稳压电流IZM和最大功率损耗PZM

最大稳定电流IZM指稳压管允许流过的最大工作电流。最大功率损耗PZM指稳压管不产生热击穿的最大功率损耗。

3．稳定电流IZmin

稳定电流

IZmin

（即IZmax）又称最小稳压电流，是指稳压管正常工作时的最小电流值。使用稳压管组成稳压电路时，应使稳压管工作在反向击穿区。另外由于稳压管两端电压的变化量很小，为使输出电压比较稳定，稳压管应与负载电阻R并联。如图5-13所示。图5-13稳压管电路例5.3电路如图5-14所示，其中V1的稳定电压值为6V，V2的稳定电压值为8V，它们的正向压降为0.6V。求各电路的输出电压值。图5-14解：（a）图中VS1、VS2串联反向连接与电路中，两个稳压管处于稳压状态，因此输出电压为UO=6V+8V=14V。（b）图中VS1、VS2并联反向连接与电路中，当稳压管VS1处于稳压状态时，稳压管VS2因两端电压小于稳压值而处于截止状态。因此输出电压为UO=6V。（c）图中VS1、VS2并联在电路中，VS1反向连接，VS2正向连接，稳压管VS2因正向连接而导通，相应的稳压管VS1因两端电压值小于稳压值而处在截止状态。因此输出电压为UO=0.6V。（d）图中VS1、VS2串联在电路中，VS1反向连接，VS2正向连接，稳压管VS2因正向连接而导通，稳压管VS1处于稳压状态，两端电压等于稳压值6V。因此输出电压为UO=6+0.6=6.6V。（2）发光二极管发光二极管（简称“LED”）是常见的电光器件，其伏安特性曲线及电路符号如图5-15所示。图5-15发光二极管伏安特性曲线及电路符号发光二极管具有功耗小、体积小、驱动简单、寿命长、可靠性高、单色性好及易与集成电路匹配等优点，因此应用十分广泛。一般常用于信号灯指示、数字和字符指示（接成七段显示数码管）等。（3）光电二极管光电二极管是一种能将接受的光信号转换成电信号的半导体二极管，也叫光敏二极管。其电路符号如图5-16所示。光电二极管可以用来作为测光元件，也可以作为将光信号转换成电信号的元器件，如图5-17为光电数字转速表。在电机的转轴上涂上黑白相间条纹的两种颜色，在电机轴转动时，反光和不反光交替出现。

图5-16光敏二极管电路符号图5-17光电数字转速表光电器件还可以和发光二极管一起组成光电耦合器件。实现电→光→电的传输和转换。如图5-18是常见的利用光信号来远距离传输电信号的原理示意图。图5-18远距离传输电信号的原理示意图（4）变容二极管变容二极管是利用PN结反向偏置时电容大小随外加电压而发生变化的特性制成的。变容二极管的电路符号及简单应用电路如图5-19所示。图5-19（b）为一变容二极管调频电路，图5-19变容二极管的电路符号及简单应用电路在低频信号U1的作用下，变容二极管VD的结电容发生变化，LC震荡回路的谐振频率也随之改变。变容二极管的电容量一般很小，其最大值为几十到几百微法，最大电容和最小电容之比约为5：1。5.3半导体三极管半导体三极管是电子电路的重要元件，又称晶体三极管、晶体管或简称为三极管。它是由两个PN结组成，即具有电流放大作用。图5-20为几种常见三极管的外形图。图5-20常见三极管的外形图5.3.1半导体三极管的结构半导体三极管的种类很多，按照半导体材料的不同可分为硅管、锗管；按照功率分有小功率管、中功率管和大功率管；按照频率分有高频管和低频管；按照制造工艺分有合金管和平面管等。根据两个PN结的组成不同三极管又可分为NPN型三极管和PNP型三极管，结构示意图及电路符号如图5-21所示，符号中的箭头方向是三极管的实际电流方向。图5-21三极管的结构示意图及电路符号三极管有三个区，分别为基区、发射区和集电区。从三个区引出的三个电极相应的为基极、发射极和集电极，分别用b、e、c来表示。组成三极管的两个PN结分别为发射结（基区与发射区交界处的PN结）和集电结（基区和集电区交界处的PN结）。为了使三极管具有放大作用，三极管在制造工艺上应具有如下特点：基区做的很薄；发射区掺杂浓度远远高于基区掺杂浓度；集电区的面积比较大。当三极管制造工艺的特点满足后，为实现电流放大作用，还必须具备一定的外部条件：使发射结正偏，使集电结反偏。（1）三极管的基本工作原理由于NPN管和PNP管的结构对称，工作原理完全相同，下面仅以NPN管为例，讨论三极管的基本工作原理。在满足上述内部和外部条件的情况下，三极管内部载流子的运动如图5-22所示，图5-22三极管内部载流子的运和电流关系载流子的运动可分为三个部分来理解。首先，发射区向基区注入电子，形成发射极电流IE。其次，发射区发射的自由电子注入基区后，因为基区多子为空穴，所以从发射极发射出来的自由电子要和基区的空穴产生复合运动而形成基极电流IB。最后，集电结的内电场将基区的自由电子收集到集电区，从而形成集电极电流IC。由此可知，三极管中的两种载流子都参与了导电，所以三极管又称为双极型晶体管。由于PNP管和NPN管结构对称，发射结正向偏置时发射区发射的多子是空穴，因此PNP管的电流方向正好和NPN管的电流方向相反。（2）各极电流分配关系由三极管内部载流子的运动可以看出，IE=IC+IB。由于复合电流IB很小，所以通常认为IE≈IC

。IC和IB成比例关系，比值的大小取决于制造三极管时的结构和工艺，称为三极管的直流电流放大系数，用表示。通常取值范围为20～200，忽略少子漂移电流，各电极电流的关系为：IC=IB，IE=IC+IB

。利用基极电流IB实现对集电极电流IC的控制，就是三极管的电流放大作用。

5.3.2三极管的伏安特性曲线三极管的伏安特性曲线是指三极管各极电压与电流之间的关系曲线。常用的伏安特性曲线有输入特性曲线和输出特性曲线。（1）输入特性曲线输入特性曲线是指当集电极与发射极之间的电压uCE为一常数时，输入回路中基极电流iB与加在三极管基极与发射极之间的电压uBE之间的关系曲线。用函数式表示为：

iB=f(uBE)/uCE=常数当uCE为不同的数值时，三极管的输入特性曲线如图5-24所示，从图上可以看出：三极管的输入特性曲线和二极管的正向特性曲线相似，当输入电压小于导通电压时，三极管不导通，基极电流为零；当输入电压大于导通电压时，三极管导通。当uCE为不同的值时，输入特性略有不同，即随着uCE

的增大，特性曲线向右移动趋势越来越慢，一般当

uCE≥1V时，各条特性曲线几乎重叠一起，图5-24三极管的输入特性曲线所以通常只用一条曲线代表u≥1V以后的各条曲线。（2）输出特性曲线输出特性曲线是在基极电流iB一定的情况下，三极管的集电极电流iC和集电极与发射极之间的电压uCE之间的关系曲线。用函数式表示为：

iC=f（uCE）/iB=常数

当iB取不同的值时，三极管的输出特性曲线如图5-25所示。从图中可以看出，输出特性各条曲线的形状基本上是一样的，起始部分很陡，当uCE略有增加时，iC增大的很快。当uCE＞1V左右以后，IC和IB的分配比例固定。图5-25三极管的输出特性曲线按输出特性曲线的不同特点，可将其划分为三个区域：截止区、放大区、饱和区。如图5-25所示。1）截止区习惯上把ib≤0的区域称为截止区。在截止区发射结与集电结均处在反向偏置状态。2）放大区各条输出特性曲线比较平坦，近似为水平线的区域为放大区。在放大区发射结正向偏置，集电结反向偏置。3）饱和区通常认为在图5-25中对应u较小的区域为饱和区。在饱和区发射结和集电结均处于正向偏置状态。虽然饱和区和截止区都没有放大作用，但这两个区的特点是截然不同的。在饱和区，集电极、发射极之间等效为一个闭合的开关；在截止区，集电极、发射极之间等效为一个断开的开关。必须注意，当uCE增大到一定程度时，集电结因反偏电压过大而击穿，此时集电极电流iC急剧增大，可能造成管子的击穿而损坏，在使用中应避免出现这种情况。例5.4测得放大电路中两个三极管的对地电位分别为A管（+3V、+3.2V、+9V）和B管（-11V、-6V、-6.7V）。试识别三极管的各电极，并且判断三极管是PNP型还是NPN型？是硅管还是锗管？解：在放大电路中，NPN型三极管的三个电极电位关系为：UC＞UB＞UePNP型三极管的三个电极电位关系为：Ue＞UB＞UC由此可得无论是PNP型还是NPN型三极管，基极的电位总是居中。因此可判段出A管中+3.2V为基极，B管中的-6.7V为基极。又因为无论是PNP型还是NPN型三极管基极与发射极之间为一个PN结，所以两者电位差为PN结的导通电压，硅管导通电压为0.6～0.8V，锗管导通电压为0.1～0.3V。由此可以判断出A管中+3V为发射极，B管中的-6V为发射极。且A管为锗管，B管为硅管。剩余的A管的+9V为集电极，B管的-11V为集电极。又因为A管的集电极电位大于其它两极，所以A管为NPN型三极管，同理B管中的集电极电位小于其它两极电位，所以B管为PNP型三极管。综上所述可知：A管基极为+3.2V、发射极为+3V、集电极为+9V，是锗材料的NPN型三极管。B管基极为-6.7V、发射极为-6V、集电极为-11V，是锗材料的NPN型三极管。5.3.3三极管的主要参数三极管的参数表征了三极管的性能和适用范围,是合理选用和正确使用三极管的依据。主要参数有：（1）电流放大系数直流电流放大系数是在共发射极电路没有交流输入信号的情况下，IC与IB的比值。交流电流放大系数β是指在共发射极电路中，输出集电极电流的变化量△IC与输入基极电流的变化量△IB的比值。

β值是衡量三极管放大能力的重要指标。小功率管的β值一般都比较大，而且可以认为是基本不变的，一般β取值在20～200之间。β太小，电流放大作用差；β太大，管子的工作稳定性差。和β的含义是不同的，但数值较为接近。在工程上，为了简便，一般都认为β=。（2）极间反向电流1．集电极—基极反向饱和电流ICBO是指在发射极断开时，基极和集电极之间的反向电流。其值越小，管子性能越好。2．集电极—发射极间反向电流ICEO是指基极开路时，从集电极穿过基区流到发射极的电流，因此又叫穿透电流，ICEO也是衡量三极管质量好坏的一个标准，其值越小越好。（3）极限参数三极管的极限参数是指三极管在正常工作时，管子上的电压、电流及功率等参数不得超过的限度。所以，选择和使用管子时，必须保证三极管的工作参数不能超过这些极限值。1．集电极最大允许电流ICM2．极间反向击穿电压主要有：当基极开路时，集电极与发射极之间的反向击穿电压U（BR）CEO；当发射极开路时，集电极与基极之间的反向击穿电压U（BR）CBO

。3．集电极最大允许耗散功率PCM。它与ICM及U（BR）CEO一起划定了三极管的安全工作区，如图5-26所示。图5-26三极管的安全工作区三极管为半导体器件，因此温度对三极管的各个参数都有影响。如：三极管的电流放大系数随着温度升高而增大，温度每升高1℃，β值相应地增大0.5％～1％；发射结正向压降UBE随着温度升高而减小，温度每升高1℃，UBE值相应的降低2.5mⅤ；集电极—基极反向饱和电流ICBO随着温度变化按指数规律变化，温度升高ICBO增大。5.3.4三极管的型号命名三极管的型号命名与二极管的型号命名类似，同样有四部分组成。命名及意义如表5-4所示。

表5-4三极管的型号命名及意义第一部分第二部分第三部分第四部分用阿拉伯数字表示器件电极数目用汉语拼音字母表示器件的材料和极性用汉语拼音字母表示器件的类型用阿拉伯数字表示序号符号意义符号意义符号意义意义3三极管ABCDPNP型锗材料NPN型锗材料PNP型硅材料NPN型锗材料XGDAT低频小功率管高频小功率管低频大功率管高频大功率管可控整流器如前三部分相同，仅第四部分不同，则表示某些性能上有差异。例如：3AG11为锗材料PNP型高频小功率三极管。5.3.5三极管的测试及应用（1）三极管的测试由于三极管内部是由两个PN结构成的，因此也可以用万用表对三极管的电极、好坏作大致的判断。无论是基极和集电极之间的正向电阻，还是基极与发射极之间的正向电阻，都就在几千欧姆到十几千欧姆的范围内，而反向电阻则趋近于无穷大。若测出的电阻无论正反向电阻值均为零，说明此三极管内部已短路，若测出的电阻无论正反向电阻值均为无穷大，说明此三极管内部已断路，三极管已损坏。测量判断方法为：用万用表的黑表笔接触某一管脚，用红表笔分别接触另外两个管脚，如果两次测得的阻值都很小，则黑表笔接触的那一个管脚就是基极，同时可知此三极管是NPN型；若用万用表的红表笔接触某一管脚，用黑表笔分别接触另外两个管脚，如果两次测得的阻值都很小，则红表笔接触的那一个管脚就是基极，同时可知此三极管是PNP型。当基极确定后（以NPN型三极管为例），假设剩余的两个管脚中的一个为集电极，另一个为发射极。用手捏住假设的集电极和基极，将黑表笔接到假设集电极引脚上，红表笔接到假设的发射极引脚上，观察表针的指示，并记住此时的电阻值。然后交换红黑表笔的位置，做同样的测量记录，比较两次读数的大小，读数小的一次假设是正确的。（2）三极管的应用半导体三极管是电子电路的核心元器件，应用十分广泛。三极管可以组成运算放大电路、功率放大电路、振荡电路、反相器、数字逻辑电路等，在电路中的作用可归纳为放大应用和开关应用两大类。在模拟电子电路中，三极管主要工作于放大状态；在数字电子电路中，三极管工作在截止状态和饱和状态。＊5.4场效应管晶体三极管的自由电子和空穴两种截流子均参与导电，是双极型晶体管。本节介绍另一种类型的三极管，它依靠一种截流子（多数载流子）参与导电，所以是一种单极型器件。又因为这种管子是利用电场效应来控制电流的，所以又称为场效应管（FET，英文FieldEffectTransistor的缩写）。这种器件不仅具有体积小、重量轻、寿命长、耗电省等特点，而且还具有输入电阻高、稳定性好及制造工艺简单等优点，因而应用十分广泛，特别是在大规模和超大规模集成电路中得到更加广泛的应用。根据结构的不同，场效应管可以分成两大类：结型场效应管（JFET）和绝缘栅型场效应管（MOSFET）。5.4.1结型场效应管（1）结型场效应管的结构和类型结型场效应管分为N沟道和P沟道两种，其结构示意图及电路符号如图5-28所示。N沟道结型场效应管栅极上的箭头指向内侧，P沟道结型场效应管，栅极上的箭头指向外侧。图5-28结型场效应晶体管的结构示意图及电路符号（2）工作原理从结型场效应管的结构可以看出，在栅极和导电沟道