最新2.第一章半导体元件及其特性_图文.ppt

第1章半导体器件-PPT课件

V
V
a )
b )
jiaocaiwang
1．2半导体三极管
二、三极管的电流放大作用
三极管实现电流放大作用的外部条件：发射结正向偏置, 集电结反向偏置。 NPN管必须满足： UC＞UB＞UE，而PNP管必须满足： UC＜UB＜UE。
IB V R + U
BB b
IC
R + IE
c
U -
CC
-
a)
空穴 (少子 )
内电场
IR
+
A
外电场
U
b)
jiaocaiwang
1．1半导体二极管
三、半导体二极管——结构、符号和类型
jiaocaiwang
1．1 半导体二极管
三、半导体二极管——伏安特性
iV / m A
正向特性：硅管的死区电压0.5 V，导通压降0.6～0.7 V，而锗管为0.1 V和0.2～0.3 V 反向特性：饱和电流Is 反向击穿特性：UBR 温度特性：温度升高时二极管正向特性曲线向左移动，反向特性曲线向下移动。
I/ m A
U
Z
U
B
U
U
A
Z
O
I A ( I Z m in ) IZ IZ IB (IZ m a x) U / V
V
A
B
jiaocaiwang
1．1 半导体二极管
四、特殊二极管——光电二极管、发光二极管
光电二极管正向电阻为几千欧，反向电阻为无穷大，工作在反偏状态，主要用于需要光电转换的自动探测、控制装置以及光导纤维通讯系统中作为接收器件等。符号如下：发光二极管工作在正向偏置状态，导通时能发光，是一种把电能转换成光能的半导体器件。常用作设备的电源指示灯、音响设备、数控装置中的显示器。符号如下：

半导体器件基础第1章(第二版)PPT课件

电子的浓度是一定的，反向电流在一定
的电压范围内不随外界电压的变化而
子变化，这时的电流称为反向饱和电流，第
技以IR(sat) 表示。
一
术章
基
础
电
少数载流子的浓度很小，由
子此而引起的反向饱和电流也很小，技但温度的影响很大。表1.2.1是硅第
管的反向电流随温度的变化情况一
术章
基
础
三、PN结的伏安特性
一
术温度每升高8℃，硅的载流子浓度增加一倍。
章
基
+4
+4
+4
+4
+4
+4 自
由
础
+4
+4
+4
+4
+4
+4 电
子
空穴
+4
+4
+4
+4
+4
+4
1.1.3 杂质半导体的导电特性
电
掺杂后的半导体称为杂质半导体，
子杂质半导体按掺杂的种类不同，可分为N 第
技型（电子型）半导体和P型（空穴型）半
一
术导体两种。
1.2.1 PN结的形成
电
当P型半导体和N型半
子导体相互“接触”后，在
它们的交界面附近便出现
第
技了电子和空穴的扩散运动。
一
术 N区界面附近的多子电子将基向P区扩散，并与P区的空
同样，P区界面形章成一个带负电的薄电
础穴复合，N区界面附近剩下荷层。于是在两种半了不能移动的施主正离子，导体交界面附近便形
成了一个空间电荷区，

第1章半导体器件基础

E = 200 lx
符号 2. 主要参数
E = 400 lx
特性
工作条件：反向偏置
u
电学参数：暗电流，光电流，最高工作范围
光学参数：
光谱范围，灵敏度，峰值波长
实物照片
模电拟电子子技技术术
1.2.6 二极管应用举例
例1：已知ui是幅值为10V的正弦信号，试画出ui和uo 的波形。设二极管正向导通电压可忽略不计。
模电拟电子子技技术术
例二：在图示稳压管稳压电路中，已知稳压管的稳定电压 UZ=6V，最小稳定电流Izmin=5mA，最大稳定电流Izmax=25mA；负载电阻RL=600Ω。求解限流电阻R的取值范围。
分析：
由KCL I R I DZ I L
I DZ
UI
UZ R
UZ RL
而 5mA IDZ 25mA
(击穿电压 < 4 V，负温度系数)
雪崩击穿：反向电场使电子加速，动能增大，当反向电压增加到较
大数值时，耗尽层的电场使少子加快漂移速度，从而与共价键中的价电子相碰撞，把价电了撞出共价键，产生电子-空穴对。新产生的电子与空穴被电场加速后又撞出其它价电子，载流子雪崩式地倍增，致使电流急剧增加，这种击穿称为雪崩击穿。 (击穿电压 > 7V，正温度系数)
模电拟电子子技技术术
二、PN 结的单向导电性 1. 外加正向电压(正向偏置)— forward bias
IF P 区
外电场
N区内电场
扩散运动加强形成正向电流 IF
外电场使多子向 PN 结移动, 中和部分离子使空间电荷区变窄。
限流电阻
模电拟电子子技技术术
2. 外加反向电压(反向偏置) — reverse bias

半导体器件的特性newPPT课件

• 图解分析法
– 静态工作点和动态分析 – 非线性失真分析
• 静态工作点的稳定
2020/10/13
4
• 微变等效电路分析法
– 晶体管的简化的h参数等效电路 – 用h参数等效电路分析放大器
• 共集电极放大器－射极输出器的分析 • 单管放大器的频率特性（概念）
– 频率特性、通频带、下限频率、上限频率
• 多级放大器
– 两种耦合方式
2020/10/13
5
• 差分放大器
– 差模放大倍数、共模放大倍数、共模抑 Nhomakorabea比、• 功率放大器
– 特点、要求 – 互补对称功率放大器 – 乙类互补对称电路、交越失真、甲乙类互补对
称电路
2020/10/13
6
第三章集成运算放大器
• 集成运放的基本单元电路
– 差分输入级 – 中间级 – 输出级 – 偏置电路
• 负反馈对放大器性能的改善 • 稳定放大倍数、扩展频带、减小非线性失真、削
弱噪声 • 负反馈对放大器输入电阻和输出电阻的影响 • 自激振荡（多级电路）
2020/10/13
8
谢谢您的指导
THANK YOU FOR YOUR GUIDANCE.
感谢阅读！为了方便学习和使用，本文档的内容可以在下载后随意修改，调整和打印。欢迎下载！
– 晶体管的结构、符号 – 晶体管内部载流子传输过程和共发射极直流传输方程 – 输入特性曲线、输出特性曲线（三种工作状态）
2020/10/13
3
第二章放大器基础
• 放大器组成和工作原理
– 放大器组成和功能 – 基本共射放大电路
• 直流分析（直流通路）和交流分析（交流）通路
– 放大器性能（技术指标）

第1章半导体元件及其特性

空穴 —— 多子自由电子 ——少子
载流子数电子数
2017年2月21日星期二
载流子数空穴数 8
第 1 章
半导体元件及其特性
注意：无论是N型还是P型半导体都是电中性，对外不显电性！！！
2017年2月21日星期二
9
第 1 章
半导体元件及其特性
1.1.2 PN结形成与特性什么是PN结？
第 1 章
半导体元件及其特性
第 1 章半导体元件及其特性
半导体基础知识与PN结二极管晶体管场效应管本章小结
2017年2月21日星期二
1
第 1 章
半导体元件及其特性
1.1 半导体基础知识与PN结
主要要求：
1.了解半导体材料的基本知识 2.理解关于半导体的基本概念
3.理解PN结的形成 4.掌握PN结的单向导电作用
PN结是P型与N型半导体区域交界处的特殊带电薄层，具有特殊的单向导电性，是半导体元器件制造的基础单元。
2017年2月21日星期二
10
第 1 章
半导体元件及其特性
PN结的形成演示
1.PN结的形成
P 区内电场
N 区多内电场复空间子合电荷阻碍多子扩散扩帮助少子漂移区散 (耗尽层) 扩散漂移动态平衡
要记住：
（1）外加正向电压时PN结的正向电阻很小，电流较大，是多子扩散形成的；（2）外加反向电压时PN结的反向电阻很大，电流极小，是少子漂移形成的。
要注意：
PN结电路中要串联限流电阻。
2017年2月21日星期二
14
第 1 章
半导体元件及其特性
1.2
二极管
主要要求：

半导体的基础知识与PN结(ppt 24页)

2、 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(或称空穴型半导体）。
空穴浓度多于自由电子浓度空穴为多数载流子(简称多子），电子为少数载流子(简称少子)。
+3
(本征半导体掺入 3 价元素后，原来晶体中的某些硅原子将被杂质原子代替。杂质原子最外层有 3 个价电子，3与硅构成共价键，多余一个空穴。)
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。
即扩散运动与漂移运动达到动态平衡时，形成PN结。
P
PN结
N
二、 PN 结的单向导电性空间电荷区变窄，有利
1. PN结外加正向电压时处于导通于状扩态散运动，电路中有
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。
P
耗尽层
N
IS
内电场方向
外电场方向
V
R
图 1.1.7 PN 结加反向电压时截止
反向电流又称反向饱和电流。对温度十分敏感，
随着温度升高， IS 将急剧增大。
P
空间电荷区
N
—— PN 结，耗尽层。
（动画1-3）
3. 空间电荷区产生内电场
空间电荷区正负离子之间电位差 Uho —— 内电场；内电场阻止多子的扩散 —— 阻挡层。
4. 漂移运动内电场有利于少子运动—漂移。
少子的运动与多子运动方向相反
阻挡层

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第1章 半导体器件-PPT课件

半导体器件基础 第1章(第二版)PPT课件