《常用晶体管简介》PPT课件.ppt

1、常用晶体管简介,Ben 2013.02.25,准备知识：PN结,共价键单晶本征半导体材料 搀杂特定原子，在晶格的某些位置代替原来的原子 多空穴-P型半导体；多电子-N型半导体 PN结结构：特殊的材料接触结构 空穴与电子的“渗透”，形成 N P的接触电场（固定压降一般为0.6v） 即P接正电压，N接负，接触电场削弱，结导通,V1比较稳定，可作为稳压，通过工艺可以调节为几伏到几千伏 V2处为正向导通，硅管约为0.6V 齐纳击穿：高掺杂，结宽小，较小的反向电压强结内反向电场，共价键的电子被拉出，载流子迅速增加 雪崩击穿：结宽宽时，由于载流子穿过结的路程长，被电场加速撞出共价键形成新的电子空穴对，载流

2、子又去装另外的共价键形成的链式反应,双极型三极管（Bipolarity Junction Transistor）,划时代集成度与性能 NPN以及PNP 宝贵的电流放大作用,BE结正偏，BC结反偏( ), E结会有从B到E的 ，同时C会反向导通形成 从C经过B流向E。所以基极电流与集电极电流叠加形成了发射极电流。,共发射极电流放大倍数,共发射极接法测试原理及输出特性,基极和发射极作为输入回路，发射极和集电极作为输入回路，输入输出回路公用了发射极。,横轴：BJT的CE极间电压 四条曲线：不同的基极电流 纵轴：集电极电流 截止区： Ib减小到一定值 饱和状态：Uce减小到一定值（Uce接近或小于Ub

3、e） 放大区：Ube大于门限电压Ubeo后，出于放大区,共发射极输入特性,当Uce=0，输入特性与二极管相似，此时集电极与发射极等效并联。BJT等效于两个并联的二极管。 当Uce1时，特性曲线右移，Ube增加。,BJT的参数,共发射极放大系数 BJT极间反向电流 （Icbo，Iceo，Iebo，Iebr）集电极到基极的反向电流，集电极到发射极的泄露电流，发射极到基极的反向电流，集电极到发射极的穿透电流有外接r的情况下。,高频电路,阻抗变换以及极间隔离,场效应晶体管（Field Effection Transistor）,有别于BJT的少子运动，FET为数目多几个数量级的自由电子（多子）,栅极电

4、压Ugs是G与S间的反向电压；漏极电压Uds，漏极为正，源极为负（N沟道） 两个PN结都加上了反压，且漏极电位高于源极电位，所以Eg+Ed大于Eg PN结方向电压增加，耗尽层变厚，且漏极耗尽层最宽，源极最窄 通过改变栅极反向偏压，改变耗尽层宽度，改变沟道宽度和直流电阻，从而控制沟道电流。形成放大作用,【偏置电压Eg，交流小信号Us，漏极电阻Rd，直流电源Ed。 新号变化，Ugs使得Id改变。Rd两端电压成比例改变。 当Eg，Ed，Rd选取合适的值时，电路具有BJT一样的电压放大功能。,典型特性:输出特性曲线；转移特性曲线,截止区：Ggs=-5v，Id=0，两个PN结反向偏置电压都很大，导致N沟

5、道宽度接近零。Up为刚刚截止的夹断电压。 可变电阻区：曲线直，不同的Ugs对应不同斜率，Ugs越负，电阻值越大。 线性放大区：Ugs高于栅极电压，随着Uds增加到-Up时，出现预夹断。Uds出现了恒流特性。 击穿区 转移特性曲线：Id=Idss(1-Ugs/Up)2,MOSFET晶体管,多子器件 栅极与管子其他部分绝缘，靠栅源极间电场来控制载流子的运动,搀杂浓度较低的P型硅片衬底 扩散出两个高掺杂浓度的N型半导体区域 引出两个欧姆接触的S，D。 SGD之间为SiO绝缘体,Ugs=0，等效于共阳极二极管，B为阳极，SD为阴极，不论SD两端加什么电压都不会有电流产生。 当GS之间接上正压，Ugs被施加到衬底与栅极之间，会产生与P+衬底垂直的电场，当电场超过一定强度，会吸引较多的电子到P型硅的表面，在N+岛间形成到导电的N沟道。 这样S、D、N沟道一起与P衬底形成PN结，当漏极源极之间加正压为PN结反向截止，产生耗尽区，把它们与衬底隔离，并在不断的漏源极间的正压下形成漏极电流Id。 将刚开始出现N沟道的Ugs成为开启电压Ut,增强型MOSFET转移特性以及输出特性,当0Ut,导电沟道建立