第1章半导体二极管和三极管

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半导体基础知识

D
G
S 图 P 沟道结型场效应管结构图
S 符号
二、工作原理
N 沟道结型场效应管用改变 UGS 大小来控制漏极电
流 ID 的。
耗尽层
D 漏极
*在栅极和源极之间
加反向电压，耗尽层会变
栅极
G
N
P+ 型 P+
沟道
N
S 源极
宽，导电沟道宽度减小，使沟道本身的电阻值增大，漏极电流 ID 减小，反之，漏极 ID 电流将增加。
e
e
图三极管中的两个 PN 结
c
三极管内部结构要求：
N
b
PP
NN
1. 发射区高掺杂。
2. 基区做得很薄。通常只有几微米到几十微米，而且掺杂较少。
3. 集电结面积大。
e
三极管放大的外部条件：外加电源的极性应使发射结处于正向偏置状态，而集电结处于反向偏置状态。
三极管中载流子运动过程
c
Rc
IB
I / mA
60
40 死区 20 电压
0 0.4 0.8 U / V
正向特性
2. 反向特性二极管加反向电压，反向电流很小；当电压超过零点几伏后，反向电流不随电压增加而增
I / mA
–50 –25
0U / V
击穿 – 0.02 电压 U(BR) – 0.04
反向饱和电流
大，即饱和；
反向特性
常用的 5 价杂质元素有磷、锑、砷等。
+4
+4
+4
自由电子
+4
+45
+4
施主原子
+4
+4

模拟电子技术基础简明教程-(第三版)第一章

(a)外形图
21
(b)符号
第二节半导体二极管
半导体二极管的类型：按半导体材料分：有硅二极管、锗二极管等。按 PN 结结构分：有点接触型和面接触型二极管。点接触型管子中不允许通过较大的电流，因结电容
小，可在高频下工作。面接触型二极管 PN 结的面积大，允许流过的电流
大，但只能在较低频率下工作。按用途划分：有整流二极管、检波二极管、稳压
O
U
图 1.2.8
30
第二节半导体二极管
2. 扩散电容 Cd
P区耗尽层 N 区
是由多数载流子在扩散过程中积累而引起的。+ I
V P 区中电子
－ R
N 区中空穴
浓度分布
浓度分布
x
Ln
Lp
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。
路中反向电流非常小，几乎等于零， PN 结处
于截止状态。
PN 结具有单向导电性。
正向偏置:
电源正极接P区，负极接N区，即“P正N负” 反向偏置:
电源正极接N区2，0 负极接P区，即“P负N正”
第二节半导体二极管
2 二极管的伏安特性
半导体二极管又称晶体二极管。二极管的结构：将 PN 结封装在塑料、玻璃或金属外壳里，再从 P 区和 N 区分别焊出两根引线作正、负极。
28
第二节半导体二极管
二极管的电容效应
当二极管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，使二极管具有电容效应。
电容效应包括两部分势垒电容扩散电容
1. 势垒电容
是由 PN 结的空间电荷区变化形成的。

三极管

N
E EB
PNP VB<VE VC<VB
EC
第一章半导体二极管、三极管
晶体管放大的条件
发射区掺杂浓度高 1.内部条件基区薄且掺杂浓度低 I B
集电结面积大 2.外部条件发射结正偏集电结反偏
RB
mA A
IC
mA
C B
3DG6
E
IE
EC
晶体管的电流分配和放大作用
电路条件: EC>EB 发射结正偏集电结反偏
基极开路
第一章半导体二极管、三极管
三、极限参数
1. 集电极最大允许电流 ICM
集电极电流 IC上升会导致三极管的值的下降，当值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为 ICM。 2.反向击穿电压
（1）集-射极反向击穿电压U(BR)CEO 当集—射极之间的电压UCE 超过一定的数值时，三极管就会被击穿。手册上给出的数值是25C、基极开路时的击穿电压U(BR) CEO。基极开路时 C、E极间反向击穿电压。（2）集电极－基极反向击穿电压U(BR)CBO — 发射极开路时 C、B极间反向击穿电压。（3）发射极－基极反向击穿电压U(BR)EBO — 集电极开路时 E、B极间反向击穿电压。
第一章半导体二极管、三极管
一、输入特性
iC
iB f (uBE ) u
uCE 0
iB
RB + + uBE

CE常数
与二极管特性相似
RB +

B + RC + 输出 RB E uCE 输入回路 + uBE + EC 回路 EB IE

iB
C

第二个教案 2.1 半导体二极管

二极管的伏安特性曲线二极管的伏安特性曲线：伏安特性曲线：硅管
UBE(on)= 0.7V IS=(10-9~10-16)A UBE(on)= 0.25V IS=(10-6~10-8)A
PN结导通； PN结导通；结导通
锗管
U >UBE(on)时
随着U
↑
I
↑↑
正向R很小正向R
很小( U < UBE(on)时 IR很小(IR≈ 反向R PN结截止结截止。反向R很大 PN结截止。 I S) 温度每升高1℃ 1℃，约减小2.5mV 2.5mV。温度每升高1℃， UBE(on)约减小2.5mV。温度每升高10℃ 10℃，约增加一倍。温度每升高10℃，IS约增加一倍。
1.1 半导体的特性
半导体：指导电能力介于导体与绝缘体之间的物质。半导体：指导电能力介于导体与绝缘体之间的物质。
大多数半导体器件所用的主要材料是硅 (Si) 、锗 (Ge) 大多数半导体器件所用的主要材料是硅
原子结构及简化模型：硅、锗原子结构及简化模型：
+4 +14 2 8 4 +32 2 8 18 4
当原子中的价电子在光照或温度升高时获得能量挣脱共价键的束缚而成为自由电子，原子中留下空位（即空穴），（即产生自由电同时原子因失去价电子而带正电。子－空穴对）同时原子因失去价电子而带正电。当邻近原子中的价电子释放能量不断填补这些空位时（当邻近原子中的价电子释放能量不断填补这些空位时（自由电子与空穴的复合）形成一种运动，该运动可等效地看作是空穴的运动空穴的运动。的复合）形成一种运动，该运动可等效地看作是空穴的运动。空穴运动方向与价电子填补方向相反。与价电子填补方向相反。即自由电子和空穴都能在晶格中自由移动。因而统称它们为半导体的载流子。

精品文档-模拟电子技术(江晓安)(第三版)-第1章

第一章半导体器件
图 1 – 5 P型半导体的共价键结构
第一章半导体器件
1.２ＰＮ结
1.2.1 异型半导体接触现象在Ｐ型和Ｎ型半导体的交界面两侧, 由于电子和空穴的
浓度相差悬殊, 因而将产生扩散运动。电子由Ｎ区向Ｐ区扩散；空穴由Ｐ区向Ｎ区扩散。由于它们均是带电粒子(离子), 因而电子由Ｎ区向Ｐ区扩散的同时, 在交界面Ｎ区剩下不能移动(不参与导电)的带正电的杂质离子；空穴由Ｐ区向Ｎ区扩散的同时, 在交界面Ｐ区剩下不能移动(不参与导电) 的带负电的杂质离子, 于是形成了空间电荷区。在Ｐ区和Ｎ区的交界处形成了电场(称为自建场)。在此电场作用下, 载流子将作漂移运, 其运动方向正好与扩散运动方向相反, 阻止扩散运动。电荷扩散得越多, 电场越强, 因而漂移运动越强, 对扩散的阻力越大。当达到平衡时, 扩散运动的作用与漂移运动的作用相等, 通过界面的载流子总数为０, 即ＰＮ结的电流为０。此时在ＰＮ区交界处形成一个缺少载流子的高阻区, 我们称为阻挡层(又称为耗尽层)。上述过程如图１－６(ａ)、 (ｂ)所示。
所谓“齐纳”击穿, 是指当ＰＮ结两边掺入高浓度的杂质时, 其阻挡层宽度很小, 即使外加反向电压不太高(一般为几伏), 在ＰＮ结内就可形成很强的电场(可达2×106 V/cm), 将共价键的价电子直接拉出来, 产生电子-空穴对, 使反向电流急剧增加, 出现击穿现象。
第一章半导体器件
对硅材料的ＰＮ结, 击穿电压ＵＢ大于７V时通常是雪崩击穿, 小于４V时通常是齐纳击穿；ＵＢ在４V和７V之间时两种击穿均有。由于击穿破坏了ＰＮ结的单向导电特性, 因而一般使用时应避免出现击穿现象。
CT
dQ dU
S W
第一章半导体器件

第1章模拟电子技术(李雅轩)

结。如图1.1.1（b）所示。
在ＰＮ结的Ｐ区一侧带负电，Ｎ区一侧带正电。ＰＮ结便产生了内电场，内电场的方向从Ｎ区指向Ｐ区。内电场对扩散运动起到阻碍作用，电子和空穴的扩散运动随着内电场的加强而逐步减弱，直至停止。在界面处形成稳定的空间电荷区，如图１.1.1（b）所示。
第1章半导体元件及其特征
(五) 实训报告 (1) 整理数据，填好表格。
(2) 根据测试结果，用方格坐标描绘二极管正、反向特性曲线和三极管输入、输出特性曲线。
(3) 通过输出特性曲线，在UCE=6 V, IB=60μA的工作点上求取共发射极直流电流放大系数和交流电流放大系数β。 (六) 思考题
(1) 如果要测试硅二极管的正向特性，应如何较合理地安排测试点，为什么？
实表 1.4三极管的输入特性 UBE/V 0 0.10 0.30 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80
Uce=0V IB/MA
Uce=2V
第1章半导体元件及其特征实表1.5 三极管的输出特性
0
0.20
0.50
1
5
10
0 20 40 60 80 100 120
第1章半导体元件及其特征
量和损坏情况。
(六) 实训报告 (1) 将测得数据进行分析整理，填入实表1.1。
实表 1.1正、反向电阻测量值二极管类型万用表电阻挡正向电阻反向电阻 2AP型 R×100(Ω) R×1K (Ω) 2CP型 R×100(Ω) R×1K (Ω)
1章半导体元件及其特征
(2) 根据测量结果，总结出一般晶体二极管正向电阻、反向电阻的范围。 (七) 思考题通过实训，你能否回答下列问题? (1) 能否用万用表测量大功率三极管？测量时使用哪一挡，为什么？ (2) 为什么用万用表不同电阻挡测二极管的正向（或反向）电阻值时，测得的阻值不同? (3) 用万用表测得的晶体二极管的正、反向电阻是直流电阻还是交流电阻？用万用表R×10(Ω)挡和R×1k(Ω)挡去测量同一个二极管的正向电阻时，所得的结果是否相同？为什么？

半导体、二级管和三极管概述

PN结加反向电压
PN结加反向电压时，内建电场被增强，势垒高度升高，空间电荷区宽度变宽。这就使得多子扩散运动很难进行，扩散电流趋于零；
而少子漂移运动处于优势，形成微小的反向的电流。
流过PN结的反向电流称为反向饱和电流(即IS)， PN结呈现为大电阻。由于IS很小,可忽略不计,所以该状态称为：PN结反向截止。总结 PN结加正向电压时，正向扩散电流远大于漂移电流， PN结导通；PN结加反向电压时，仅有很小的反向饱和电流IS，考虑到IS≈0，则认为PN结截止。
基区空穴的扩散
扩散运动形成发射极电流IE，复合运动Байду номын сангаас成基极电流IB，漂移运动形成集电极电流IC。
电流分配：
IE＝IB＋IC
IE－扩散运动形成的电流 IB－复合运动形成的电流 IC－漂移运动形成的电流
直流电流放大系数
IC IB
iC iB
交流电流放大系数
I CEO (1 ) I CBO
稳压管的伏安特性
稳压管的主要参数稳定电压Uz：Uz是在规定电流下稳压管的反向击穿电压。稳定电流IZ：它是指稳压管工作在稳压状态时，稳压管中流过的电流，有最小稳定电流IZmin和最大稳定电流IZmax之分。
（6）其它类型二极管发光二极管：在正向导通其正向电流足够大时，便可发出光，光的颜色与二极管的材料有关。广泛用于显示电路。
图4 本征半导体中自由电子和空穴
本征半导体的载流子的浓度本征激发：半导体在热激发下产生自由电子和空穴对的现象称为本征激发。复合：自由电子在运动过程中如果与空穴相遇就会填补空穴，使两者同时消失。在一定的温度下，本征激发所产生的自由电子与空穴对，与复合的自由电子与空穴对数目相等，达到动态平衡。即在一定温度下本征半导体的浓度是一定的，并且自由电子与空穴浓度相等。

第一章半导体基础知识

第一章半导体基础知识〖本章主要内容〗本章重点讲述半导体器件的结构原理、外特性、主要参数及其物理意义，工作状态或工作区的分析。

首先介绍构成PN结的半导体材料、PN结的形成及其特点。

其后介绍二极管、稳压管的伏安特性、电路模型和主要参数以及应用举例。

然后介绍两种三极管（BJT和FET）的结构原理、伏安特性、主要参数以及工作区的判断分析方法。

〖本章学时分配〗本章分为4讲，每讲2学时。

第一讲常用半导体器件一、主要内容1、半导体及其导电性能根据物体的导电能力的不同，电工材料可分为三类：导体、半导体和绝缘体。

半导体可以定义为导电性能介于导体和绝缘体之间的电工材料，半导体的电阻率为10-3～10-9Ω∙cm。

典型的半导体有硅Si和锗Ge以及砷化镓GaAs等。

半导体的导电能力在不同的条件下有很大的差别：当受外界热和光的作用时，它的导电能力明显变化；往纯净的半导体中掺入某些特定的杂质元素时，会使它的导电能力具有可控性；这些特殊的性质决定了半导体可以制成各种器件。

2、本征半导体的结构及其导电性能本征半导体是纯净的、没有结构缺陷的半导体单晶。

制造半导体器件的半导体材料的纯度要达到99.9999999%，常称为“九个9”，它在物理结构上为共价键、呈单晶体形态。

在热力学温度零度和没有外界激发时,本征半导体不导电。

3、半导体的本征激发与复合现象当导体处于热力学温度0K时，导体中没有自由电子。

当温度升高或受到光的照射时，价电子能量增高，有的价电子可以挣脱原子核的束缚而参与导电，成为自由电子。

这一现象称为本征激发（也称热激发）。

因热激发而出现的自由电子和空穴是同时成对出现的，称为电子空穴对。

游离的部分自由电子也可能回到空穴中去，称为复合。

在一定温度下本征激发和复合会达到动态平衡，此时，载流子浓度一定，且自由电子数和空穴数相等。

4、半导体的导电机理自由电子的定向运动形成了电子电流，空穴的定向运动也可形成空穴电流，因此，在半导体中有自由电子和空穴两种承载电流的粒子（即载流子），这是半导体的特殊性质。

第一章基本放大电路

2.实验电路以下是说明晶体管的放大原理和其中的电流分配的实验电路. IC
IB
A
mA
+ + V UCE + EC
RB
V UBE – 输出回路输入回路 – – + – EB 共发射极放大电路
发射极是输入回路、输出回路的公共端
3. 各电极电流关系及电流放大作用
IB/mA 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
带正电
空穴
价电子
温度愈高，晶体中产生的自由电子便愈多。
在外电场的作用下，有空穴的原子吸引相邻原子的价电子来填补空穴，而在该原子中出现一个空穴，其结果相当于空穴的运动（相当于正电荷的移动）。
本征半导体的导电机理当半导体两端加上外电压时，在半导体中将出现两部分电流
(1)自由电子作定向运动电子电流 (2)价电子递补空穴空穴电流
P
IR
内电场外电场
N
–
内电场被加强，少子的漂移加强，由于少子数量很少，形成很小的反向电流。
+
PN 结加反向电压时，PN结变宽，反向电流较小，反向电阻较大，PN结处于截止状态。温度越高少子的数目越多，反向电流将随温度增加。
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PN结具有单向导电性
正偏时，结电阻小，正向电流大——导通
例1：
+ ui –
R D + uo –
已知：二极管是理想的，
ui 10sin t V, E 5V, R 1K
试画出 uo 波形。
二极管的用途：整流、检波、限幅、钳位、开关、元件保护、温度补偿等。
E
ui
E

第一章常用半导体器件 (2)

Cb
• d
S
式中ε是介质常数，S是PN结的面积，d是PN结的宽度。
❖ 扩散电容Cd
Cd是PN结正向电压变化时，多数载流子在扩散过程中积累引起的。反向偏置时，以扩散电容Cd为主。
PN结正偏时，多数载流子扩散到对方成为对方区域中的“少子” (称为“非平衡少子”）这些少子在正偏电压变化时，也有堆积与泄放的过程。
＋4
＋4
＋4
电流是电子电流和空穴电流之和，
(而导体只有自由电子导电)。
图 1.1.2 电子-空穴对的产生和空穴的移动
在本征半导体中不断地进行着激发与复合两种相反的过程，当温度一定时，两种状态达到动态平衡，即本征激发产生的电子-空穴对，与复合的电子-空穴对数目相等，这种状态称为动态平衡状态（热平衡）。半导体中自由电子和空穴的多少分别用浓度（单位体积中载流子的数目）ni和pi来表示。处于热平衡状态下的本征半导体，其载流子的浓度是一定的，并且自由电子的浓度和空穴的浓度相等。
第一章常用半导体器件
1.1 半导体的基本知识 1.2 半导体二极管 1.3 双极型晶体管 1.4 场效应管
有关半导体的基本概念
• 本征半导体、杂质半导体 • 施主杂质、受主杂质 • N型半导体、P型半导体 • 自由电子、空穴 • 多数载流子、少数载流子
§ 1.1 半导体基础知识
自然界的物质按其导电能力可分为导体、半导体和绝缘体三类。常用的半导体材料有硅（Si）和锗（Ge）。半导体导电能力介于导体和绝缘体之间。
1.2.4. 二极管的等效电路
(a)理想二极管
(b)正向导通时端电压为常量 (c)正向导通时端电压与电流成线性关系
图１．２．４由伏安特性折线化得到的等效电路

《电子技术基础》第1章

集电结集电极c
发射结
Collector
基极b Base 发射极e Emitter NPN型
PNP型
晶体管的分类
材料
用途

硅管
锗管放大管开关管低频管
结构
PNP
NPN
不论是硅管还是锗管都有NPN型和PNP型
频率
高频管
功率

小功率管中功率管大功率管
2．晶体三极管的放大原理
晶体三极管具有放大作用，因此常用它组成放大电路。放大电路框图如图 1-6所示。在输入端加上一个小信号ui，在输出端可以得到比较大的信号uo。
图1-6 放大电路框图
三极管的三种连接方法
晶体三极管只有三个电极，用它组成放大电路时，一个电极作为输入端，一个电极作为输出端，剩下的一个电极作为输入、输出的公共端，所以用三极管组成放大器时就有三种接法。如图1-7所示。
图1-7 三极管的三种连接方法
（1）晶体三极管具有放大作用的条件
要使三极管能够放大，必须满足一定的外部条件：发射结加一个正向电压，习惯上称为正向偏置。 P端电位大于N端电位。给集电结加一个反向电压，习惯上称为反向偏置。 P端电位小于N端电位。
晶体二极管特性曲线
击穿电压门限电压
图1-4 晶体二极管伏安特性曲线
曲线分析
（1）正向特性
① 只有当正向电压超过某一数值时，才有明显的正向电流，这个电压数值称为“门限电压”或“死区电压 ”用UT 表示。对于硅管UT 为0.6～0.8 伏；对于锗管UT 为0.2～0.3伏。一般情况下，从曲线近似直线部分作切线，切线与横坐标的交点即为UT。 ② 随着电压u的增加，电流i按照指数的规律增加，当电流较大时，电流随着电压的增加几乎直线上升。 ③ 不论硅管还是锗管，即使工作在最大允许电流，管子两端的电压降一般也不会超过1.5伏，这是晶体二极管的特殊结构所决定的。

第一章半导体器件基础知识

江西应用技术职业学院
16
本章概述
第一节第二节第三节第四节第五节
第一章半导体器件基础知识
2. 最高反向工作电压 UR
工作时允许加在二极管两端的反向电压值。通常将击穿电
压 UBR 的一半定义为 UR 。
第
二
3. 反向电流 IR
节
通常希望 IR 值愈小愈好。
半导
4. 最高工作频率 fM
体二
如果给PN外加反向电压，即P区接电源的负极，N区接电源的
正极，称为PN结反偏，如图所示。
外加电压在PN结上所形成的外电场与PN结内电场的方向相同，第
增强了内电场的作用，破坏了原有的动态平衡，使PN结变厚，加强了少数载流子的漂移运动，由于少数载流子的数量很少，所以只有很小的反向电流，一般情况下可以忽略不计。这时称PN结为
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22
本章概述
第一节第二节第三节第四节第五节
第一章半导体器件基础知识
2．光电二极管光电二极管又称光敏二极管，是一种将光信号转换为电信号的特殊二极管（受光器件）。光电二极管的符号如图所示。
受光面
受光面
第
二
节
半
光电二极管工作在反向偏置下，无光照时，流过光电二极管的电导
管
第五节
击穿并不意味管子损坏，若控制击穿电流，电
压降低后，还可恢复正常。
江西应用技术职业学院
15
第一章半导体器件基础知识
三、温度对二级管特性的影响
本章概述
1．温度升高1℃，硅和锗二极管导通时的正向压降UF将
减小2.5mv左右。
第一节
2．温度每升高10℃，反向电流增加约一倍。

第1章半导体器件

击穿并不意味着管子一定要损坏，如果我们采取适当的措施限制通过管子的电流，就能保证管子不因过热而烧坏。如稳压管稳压电路中一般都要加限流电阻 R，使稳压管电流工作在Izmax和Izmin的范围内。
在反向击穿状态下，让通过管子的电流在一定范围内变化，这时管子两端电压变化很小，稳压二极管就是利用这一点达到“稳压”效果的。
2 何谓杂质半导体？N型半导体中的多子是什么？少子是什么？
3 P型半导体中的空穴多于自由电子，是否意味着带正电？N 型半导体是否带负电？
10
1.1 半导体基础知识
g. PN结及其形成过程
杂质半导体的导电能力虽然比本征半导体极大增强，但它们并不能称为半导体器件。
空间电荷区
P区
在一块晶片的两端分别注入三价元素硼和五价元素磷
内电场外电场
V
IS
13
1.1 半导体基础知识
i. PN结的电流方程
一般地：
qu
i I s (e kT 1)
可以简化为，
u
i

I
I
s
(eUT
1)
当T=300K时，
u
i I s (e 0.026 1)
14
1.1 半导体基础知识
j. PN结的伏安特性曲线
当u>> UT时，
u
i IseUT
反向截止区内反向饱和电流很小，可近似视为零值。
外加反向电压超过反向击穿电压UBR时，反向电流突然增大，二极管失去单向导电性，进入反向击穿区。
23
1.2 半导体二极管
正向导通区的讨论
I (mA) 60
当外加正向电压大于死区电压时，二极管由不导通变为导通，电压再继续增

1.1 半导体基础知识

2. 本征半导体中的两种载流子本征半导体中的两种载流子
运载电荷的粒子称为载流子。运载电荷的粒子称为载流子。无外加电场,电子和空穴运动是无外加电场电子和空穴运动是随机、无规则的,不形成电流不形成电流。随机、无规则的不形成电流。有外加电场，有外加电场，自由电子做定向运动形成电子电流；运动形成电子电流；价电子按一定方向填补空穴,等效成空穴一定方向填补空穴等效成空穴运动形成空穴电流。运动形成空穴电流。载流子本征半导体中有两种载本征半导体中有两种载流子：自由电子和空穴。流子：自由电子和空穴。
P区空穴区空穴浓度远高于N区区
N区自由动使靠近接触面P区的空穴浓度降低、靠近接触面扩散运动使靠近接触面区的空穴浓度降低、靠近接触面N 区的空穴浓度降低区的自由电子浓度降低，区出现负离子区，区的自由电子浓度降低，P 区出现负离子区，N 区出现正离子形成空间电荷区，不利于扩散运动的继续进行。区,形成空间电荷区，产生内电场不利于扩散运动的继续进行。形成空间电荷区产生内电场,不利于扩散运动的继续进行
PN 结的形成
模拟电子技术基础
第四版童诗白华成英主编
高等教育出版社
第一章常用半导体器件
1.1 1.2 1.3 1.4 半导体基础知识半导体二极管晶体三极管场效应管
1.1 半导体基础知识
1.1.1本征半导体 1.1.1本征半导体
一、半导体自然界物质按其导电能力分为导体、半导体、绝缘体。自然界物质按其导电能力分为导体、半导体、绝缘体。 1.导体自然界中很容易导电的物质称为导体， 1.导体自然界中很容易导电的物质称为导体，金属一般都是导体。都是导体。 2.绝缘体有的物质几乎不导电，称为绝缘体， 2.绝缘体有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如惰性气橡皮、陶瓷、塑料和石英。体、橡皮、陶瓷、塑料和石英。 3.半导体有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体之间， 3.半导体有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体之间，称为半导体，如锗、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。称为半导体，如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。常用的半导体材料是硅（Si)和锗(Ge)。和锗(Ge) 常用的半导体材料是硅（Si)和锗(Ge)。

电子技术基础(第五版)习题册参考答案

８. 正偏ꎻ 反偏ꎻ 正偏ꎻ 反偏ꎻ 零偏ꎻ 反偏ꎻ 零偏ꎻ 反偏
９. 控制ꎻ 用较小的电流控制较大的电流
１０. ＵＣＥ ꎻ ＩＢ ꎻ 无
２３８
１１. 饱和ꎻ 截止ꎻ 发射ꎻ 集电
１２. 增大ꎻ 增大ꎻ 减小ꎻ 向左移
１３. 发射ꎻ 集电极与基极间的反向饱和
１４. 较小ꎻ 不稳定
１５. 放大ꎻ 开关
ＶＣＣ１２
＝
＝００６ ( ｍＡ) ＝６０ ( μＡ)
ＲＢ２００
ＵＣＥ＝ＶＣＣ－ＩＣＲＣ＝１２－４ＩＣ
令ＩＣ＝０ꎬ 则ＵＣＥ＝１２Ｖꎬ 得点Ｍ (１２ꎬ ０) ꎬ 令ＵＣＥ＝０ꎬ 则
８. 最大整流电流ꎻ 最高反向工作电压
９. 烧毁ꎻ 击穿
１０. 硅ꎻ 稳压ꎻ 锗ꎻ 普通ꎻ 硅ꎻ 整流ꎻ 锗ꎻ 开关
１１. 击穿ꎻ 开路
１２. 小ꎻ 好
１３. 电ꎻ 光ꎻ 光ꎻ 电ꎻ 发光二极管
二、判断题
１.
８.
１４.
× ꎻ ２.
× ꎻ ９.
× ꎻ ３.
× ꎻ ４. √ꎻ ５.
× ꎻ １０. √ꎻ １１.
× ꎻ ７. √ꎻ
× ꎻ １３. √ꎻ
三、选择题
１. Ｃꎻ ２. Ａꎻ ３. ＡＣＤꎻ ４. Ａꎻ ５. Ｂꎻ ６. Ａꎻ ７. Ｃꎻ ８. Ａꎻ
９. ＡＢＤꎻ １０. Ｃꎻ １１. Ｃꎻ １２. Ｂꎻ １３. Ｄꎻ １４. Ｃꎻ １５. Ｂꎻ
１６. Ａꎻ １７. Ｃꎻ １８. Ｂꎻ １９. Ｃꎻ ２０. Ｃꎻ ２１. Ａꎻ ２２. Ｄꎻ
ｕｏ ( Ｖ)
０
０
导通截止
０

模拟电子技术基础第四版课件-第一章

60A 40A
20A IB=0 9 12 UCE(V)
(1-51)
4
IC(mA
) 此区域中UC1E00UBAE,
集电结正偏，
3
IB>IC，UCE800.3VA 称为饱和区。
60A
2
40A
1
20A
IB=0
3 6 9 12 UCE(V)
(1-52)
IC(mA ) 4 3
2
此1区00域A中 :
I,UB=B80E0<,ICA死=I区CEO 电压60，A称为截止40区A。
变薄
+ P
－+ －+ －+ －+
内电场被削弱，多子的扩散加强能够形成较大的扩散电流。
_ N
外电场
R
内电场
E
(1-22)
2、PN 结反向偏置
_ P
变厚
－+ －+ －+ －+
内电场被被加强，多子
的扩散受抑制。少子漂
移加强，但少子数量有
限，只能形成较小的反
向电流。
+
N
内电场
外电场
R
E
(1-23)
3 PN 结方程
I
U
I I S (e UT 1)
U
三 PN结的击穿
(1-24)
四 PN结的电容效应
PN结高频小信号时的等效电路： rd
势垒电容和扩散电容的综合效应
(1-25)
1. 2 半导体二极管
1.2. 1 半导体二极管的结构和符号
PN 结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。
点接触型
触丝线
PN结
引线外壳线

1-模拟电子技术半导体基础知识

模拟电子技术
2、本征半导体的结构
共价键
由于热运动，具有足够能量的价电子挣脱共价键的束缚而成为自由电子自由电子的产生使共价键中留有一个空位置，称为空穴自由电子与空穴相碰同时消失，称为复合。动态平衡一定温度下，自由电子与空穴对的浓度一定；温度升高，热运动加剧，挣脱共价键的电子增多，自由电子与空穴对的浓度加大。
面接触型：结面积大，结电容大，故结允许的电流大，最高工作频率低。
平面型：结面积可小、可大，小的工作频率高，大的结允许的电流大。
模拟电子技术
二、二极管的伏安特性及电流方程
二极管的电流与其端电压的关系称为伏安特性。
i f (u )
i IS (e
u UT
1)
(常温下 UT 26m ) V
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二、杂质半导体
1. N型半导体
多数载流子空穴比未加杂质时的数目多了？少了？为什么？
5
杂质半导体主要靠多数载流子导电。掺入杂质越多，多子浓度越高，导电性越强，实现导电性可控。磷（P）
模拟电子技术
2. P型半导体
多数载流子 P型半导体主要靠空穴导电，掺入杂质越多，空穴浓度越高，导电性越强，
模拟电子技术
第一章半导体二极管和三极管
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第一章半导体二极管和三极管
§1.1 半导体基础知识 §1.2 半导体二极管 §1.3 晶体三极管
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§1 半导体基础知识
一、本征半导体二、杂质半导体三、PN结的形成及其单向导电性四、PN结的电容效应
模拟电子技术
一、本征半导体
1、什么是半导体？什么是本征半导体？
ui=0时直流电源作用