第一章第一二节新教材

1、信号：信号是传送消息的工具，是消息的载体。 广义地说，包含光信号、音响信号、电信号等。 这里，电信号是指随时间变化的电压u或电流I，u=f(t )或i=f(t )。 电信号容易传输和控制，应用广泛。 本门的课程研究也是重点。 第0章预备知识、信号分为：模拟信号：是随时间和振幅连续的信号。 数字信号：时间和振幅上都是离散的信号。 另外，模拟信号随处可见，可以在自然界中提取的未处理的信号几乎都是模拟信号。 例如，说话声音、一整天的室内温度、交流传输线的电压等是模拟信号。 模拟电子技术是研究产生和处理模拟信号的电路模拟电路的课程。 其中提到的模拟信号，本科只处理模拟电信号。 本门课首先学习典型重要的

2、模拟电子部件。 二极管、晶体管、场效应晶体管、运算放大器等。 然后，介绍几种基本的模拟电路，进一步进行分析研究。 这些电路包括基本放大电路、运算放大器电路、负反馈放大电路、低频放大器电路、电源电路等。对象、温度、湿度等物理信号、模拟电信号、信号提取、信号预处理、信号驱动、信号加工、传感器、红外线接收器等隔离、滤波器、放大、调制解调转换、放大、隔离等信号执行、运算比较、信号运算、执行、控制设备是我们典型的模拟电路一个完全模拟信号处理系统的方框图如下：1半导体装置2的基本放大电路3是运算放大电路4的放大电路的频率响应5负反馈放大电路6信号处理和波形发生电路7的低频功率放大器8直流电源，授课内容，5

3、6课时3.5单位， 6节课时12节课时8节课时8节课时6节课时审查形式的期末闭卷笔试成绩占80%，填补等客观问题占40%分析计算等占60%，平时的成绩占20%， 第1章半导体装置1.1半导体装置的基础知识是1.2半导体二极管1.3半导体晶体管1.4场效应晶体管，物质根据导电性能：导体：一般分为低价格元素，例如铜、铁、铝等金属元素。 电导率为105S.cm-1级。 通电的力很强。 绝缘体：一般昂贵的元素，如橡胶、云母、塑料等。 导电率为10-2210-14S.cm-1级。 通电力弱。 半导体：一般为4价元素，例如硅(Si )锗(Ge )等。 导电性在导体和绝缘体之间。 导电性会根据条件变化。 1

4、.1.1半导体材料，1.1半导体器件的基础知识，半导体物质特性：混入杂质导电率显着增加，掺杂特性，半导体器件，温度上升导电率大幅度增加，温度特性，热敏器件，光不仅导电率大幅度增加，而且电动势，光照射特性，光接收器件， 本征半导体结晶中包含的原子是硅(Si )或锗(Ge )原子，其简化的原子结构如图所示，本征半导体在物理结构上呈单晶的形态。 (参见左下图)，1.1.2本征半导体，本征半导体：T=0K，没有外部激励能量时：本征半导体的导电特性：本征半导体的结晶结构平面示意图，能够向本征半导体内部运送电荷，能够自由移动的带电粒子，即没有载流子时，本征半导体显示绝缘特性。 当有外部激发能量(例如温度高

5、，有光照射)时，在本征半导体内部产生本征(热)激发现象：，2 .外部激发能量时，被原子核束缚的电子被称为自由电子，通过本征(热)激发形成带负电荷的载流子。 剩下的空位被称为大厅，成为带正电荷的载体。 本征半导体的载流子通过电场施加方向移动，形成漂移电流。、共价键内的电子被称为束缚电子，2 .载流子由外电场，由定向移动形成的漂移电流，由空穴电流：电子电流：带负电，运动方向与外电场方向相反的电子流形成。 带正电的价电子补充空穴运动而形成，形成与外电场方向相同的空穴流。 电子流和空穴流的方向相反，形成的电子电流和空穴电流的方向相同，两者之和为漂移电流。 1 .在本征半导体中，自由电子-空穴对在热激励

6、下不断地产生，而自由电子在运动过程中不断地填充空穴，自由电子和空穴对消失的过程被称为复合。 3 .本征半导体漂移电流的幅度取决于可用于导电的载流子的浓度。 在一定温度下，激励和复合作用相对平衡，载流子浓度一定。 载流子浓度与电场强度无关，受温度的影响很大(可以证明指数变化规律)。 4 .本征半导体只能通过本征(热)激励获得载流子，其浓度小，所获得的漂移电流也小。 导电性弱。 为了改善并控制本征半导体的导电性能，向本征半导体注入杂质，得到杂质半导体。 杂质半导体、n (电子)型半导体(掺杂了p、Se等5价元素)、1.1.3杂质半导体、p (孔)型半导体(掺杂了b、Al、In等3价元素)、杂质半导

7、体：掺杂了杂质的半导体称为杂质半导体。 导入的杂质越多，导电性越强。 在1.N型半导体：5，5，5，本征半导体中导入了p这样的5价元素，自由电子被供给多载流子(多子)，空穴被供给少数载流子(少子)，杂质原子，通过本征(热)激发而形成，5价元素容易对电子作出贡献，因此被称为施主杂质施主杂质通过供给自由电子使正电荷成为正离子，2.P型半导体：3、3、3是本征半导体中取入的三价元素，例如b是自由电子是少数载流子，空穴是多载流子，被供给杂质原子，通过本征(热)激发而形成并残留三价杂质也被称为受主杂质。、多子温度的影响小，在杂质半导体中，杂质的浓度决定多子的浓度，控制杂质半导体的导电性能的少子是通过固有

8、激励形成的，虽然浓度低，但对温度敏感，该特性能制造感光元件和感热元件，成为半导体元件的温度稳定性差的原因。 1.1.4PN形成PN结1.PN结p型半导体和n型半导体紧贴，在接触面上形成PN结。 根据浓度的不同，1，载流子有“扩散运动”，形成了“扩散电流”。 p型n型，空间电荷区，4，内电场促进少子(少数载流子)的“漂移运动”形成“漂移电流”。 内电场e、PN结、势垒区域、3、正负离子电荷在空间电荷区域形成从n区域朝向p区域的“内电场”。 内部电场阻止多子(多数载流子)的扩散(势垒层、势垒区域)。 2、电子空穴在扩散中在界面附近复合，在p区留下不能移动的负离子，在n区留下不能移动的正离子。 形成

9、“空间电荷区域”。 因为很多载流子枯竭了，所以也被称为“耗尽层”。 5、开始时，扩散运动强，漂移运动弱，随着扩散的进行，空间电荷区域扩大，电场增强，阻碍扩散运动，漂移运动达到动平衡，漂移电流与扩散电流相等时，形成稳定的空间电荷区域，即PN结。 形成、空间电荷区域，产生内电场，浓度差使多子扩散运动，扩散，形成漂移动态平衡，形成PN结，内电场阻碍多子扩散，增强多子漂移运动，PN结形成工艺流程图：2.PN结的单向导电性，研究了的PN结处于平衡状态如果在PN结的两端施加不同方向的电压，原来的平衡被破坏，显示出单方面的导电性。施加、p型n型，空间电荷区域，内电场e，p型n型，空间电荷区域，内电场e，1，

10、形成外电场，内外电场的方向相反。 内电场减弱。 2 .外电场使多子朝向界面的空间电荷域和离子的中和。 结果，空间电荷区域的离子层变薄，阻挡降低。 3、势垒降低后，大量的多子越过空间电荷区进行扩散运动，形成大的正向扩散电流。 外电场：顺方向电压有很大的顺方向电流，并且随着顺方向电压的变大而变大，此时PN的节电阻变小。 (1)施加正向电压，(1)在PN结外施加正向电压时：PN结为正偏压(p ()、N(-)时，具有大的正向扩散电流，呈现低电阻，PN结导通。 正向电流随着正向电压的增大而增大，2.PN结的单向导电性为，p型n型，空间电荷区域，内电场e，1，施加反向电压，形成外电场，内外电场方向相同，内电场得到增强。 2 .外电场使多子远离空间电荷区的结果是，空间电荷区的离子层变厚，势垒增加。 3、势垒的增加会使扩散电流立即减少为零。 只剩下漂移电流。 漂移电流是少子形成的，其值小，温度一定时，大小一定。 不取决于施加电压而变化。 固体也被称为逆饱和电流。 如果施加外电场、反向电压、(2)反向电压，则有小的漂移电流，即反向饱和电流，其值不随反向电压变化时，PN结电阻高。 (2)在